CPT (Cone Penetration Test) in Karlsruhe – zerstörungsfreie Baugrunderkundung

Karlsruhe liegt auf 115 m ü. NHN, mitten im Oberrheingraben – einem der tektonisch aktivsten Bereiche Deutschlands. Hier treffen quartäre Rheinsande und -kiese auf tertiäre Tone, was die Baugrunderkundung anspruchsvoll macht. Für Projekte auf diesem heterogenen Untergrund setzen wir die Drucksondierung nach DIN EN ISO 22476-1 ein: ein CPT (Cone Penetration Test), der Spitzendruck qc, Mantelreibung fs und Porenwasserdruck u2 in einem einzigen Messvorgang digital erfasst. In der Karlsruher Oststadt haben wir damit kürzlich eine 18 m mächtige Auelehm-Schicht aufgeschlossen, die mit klassischen Rammkernbohrungen kaum fassbar war. Wenn die geologischen Randbedingungen komplexer werden, kombinieren wir den CPT-Versuch mit einer SPT-Bohrung, um Schichtenverzeichnis und Probenmaterial parallel zur Drucksonde zu gewinnen.

Ein einziger CPT-Versuch ersetzt in gleichförmigen Sanden oft drei bis vier Sondierungen und liefert das durchgehende Porenwasserdruck-Profil, das für Setzungsprognosen in Karlsruhes Auelehm unverzichtbar ist.

Unsere Leistungsbereiche

Methodik und Umfang

Der Karlsruher Untergrund ist geprägt von der Wechsellagerung der Niederterrassen-Schotter und der Grabenfüllungen des Rheingrabens. Typische Phänomene sind organische Zwischenlagen, Torflinsen und artesisch gespannte Grundwasserverhältnisse in der Kinzig-Murg-Rinne. Genau hier zeigt der CPT seine Stärken: Die kontinuierliche Messung mit einer konstanten Eindringgeschwindigkeit von 2 cm/s liefert ein hochaufgelöstes Profil, in dem selbst dünne Tonbänder mit u2-Überschuss sichtbar werden. Wir nutzen eine piezoelektrische Sonde mit 15 cm² Querschnittsfläche und messen im Bereich der Karlsruher Rheinaue häufig qc-Werte zwischen 2 und 8 MPa in weichen Auelehmen, die abrupt auf über 25 MPa in den darunterliegenden Sanden springen. Aus dem Reibungsverhältnis Rf leiten wir dann die Bodenart ab – ohne eine einzige gestörte Probe entnehmen zu müssen. Das spart Zeit, und die Daten lassen sich direkt in das digitale Baugrundmodell für die weitere Planung übernehmen, etwa für die Bemessung von Pfählen im Hochwasserschutzbereich entlang der Alb.

CPT (Cone Penetration Test) in Karlsruhe – zerstörungsfreie Baugrunderkundung — Technische Referenz — Karlsruhe

Örtliche Baugrundfaktoren

Karlsruhe hat sich seit der Stadtgründung 1715 vom fächerförmigen Residenzgrundriss bis in die heutigen Industriegebiete am Rheinhafen kontinuierlich ausgedehnt – oft auf Flächen, die im 19. Jahrhundert noch Altrheinarme waren. Diese künstlich aufgefüllten Bereiche sind geotechnisch heikel: Bauschutt, Schlacken und Aushubmaterial wechseln sich mit organischen Lagen ab. Ein Bauvorhaben im Stadtteil Daxlanden musste 2023 die Gründungstiefe anpassen, nachdem ein CPT in 6 m Tiefe eine nicht kartierte Torflinse mit u2-Spitzen von über 150 kPa detektierte. Ohne die kontinuierliche Porenwasserdruckmessung wäre dieser Horizont in einer konventionellen Erkundung mit großer Wahrscheinlichkeit durchteuft worden, ohne erkannt zu werden. Die Auflast des geplanten Gebäudes hätte dann zu ungleichmäßigen Setzungen geführt. Gerade in derart heterogenem Baugrund liefert der CPT die Datendichte, die das EC7-konforme Sicherheitsniveau erst ermöglicht.

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Normativer Rahmen

DIN EN ISO 22476-1 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Drucksondierung, Eurocode 7 (EN 1997-2:2007) – Geotechnische Bemessung und Berichte, DIN 4020 – Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke

Technische Parameter

Parameter	Typischer Wert
Spitzendruck qc (Auelehm)	2–8 MPa
Spitzendruck qc (Niederterrasse)	10–30 MPa
Mantelreibung fs	0,02–0,30 MPa
Porenwasserdruck u2 (Tonlinse)	50–300 kPa Überschuss
Reibungsverhältnis Rf	0,5–4,0 %
Eindringgeschwindigkeit	2 cm/s ±10 %
Sondenquerschnitt	15 cm² (piezoelektrisch)
Max. Tiefe bei Schotterlage	bis 25 m (je nach Rammgerät)

Gängige Fragen

Was kostet ein CPT-Versuch in Karlsruhe?

Die Kosten liegen üblicherweise zwischen €150 und €230 pro Sondiermeter, abhängig von der Sondiertiefe, dem Geräteaufwand und der Zufahrtsmöglichkeit. Eine Pauschale für einen 15 m tiefen CPT in der Rheinaue bewegt sich im Bereich von €2.250 bis €3.450, inklusive digitalem Messprotokoll und Auswertung nach Robertson.

Bis zu welcher Tiefe können Sie in Karlsruhe sondieren?

In den quartären Sanden und Auelehmen erreichen wir meist 20 bis 25 m Tiefe. In den Niederterrassen-Schottern kann die Sondierung früher enden, wenn der Spitzenwiderstand die zulässige Belastung des Gestänges erreicht. Wir informieren Sie vorab, falls eine Rammkernbohrung die bessere Alternative darstellt.

Welche Vorteile hat die CPTU gegenüber einer Rammsondierung?

Die piezoelektrische CPTU misst neben dem Eindringwiderstand auch den Porenwasserdruck, was in den feinkörnigen Schichten Karlsruhes entscheidend ist. Wir erhalten ein nahezu kontinuierliches Bodenprofil und können Drainage- und Konsolidierungseigenschaften ableiten – mit einer klassischen Rammsonde ist das nicht möglich.

Kann der CPT-Versuch auch auf beengten Grundstücken eingesetzt werden?

Ja, wir setzen dafür ein kompaktes Raupengerät mit 2 t Eigengewicht ein, das durch Gartentore und in Kellereinfahrten passt. In der Karlsruher Innenstadt, etwa in der Weststadt mit ihren engen Hinterhöfen, haben wir damit schon mehrfach gearbeitet. Bei unzugänglichen Stellen nutzen wir eine Ankerplatte im Boden, um die Reaktionskraft aufzubringen.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Karlsruhe und Umgebung.

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