Allgemeiner Überblick
Um die möglicherweise schädlichen Auswirkungen der Erschütterungsemissionen erfassen zu können und gegebenenfalls auf das Überschreiten von Grenzwerten reagieren zu können, sind Erschütterungsmessungen unerlässlich. Diese Messungen sind in nahegelegenen Bauwerken wie Gebäuden aber auch sensiblen Infrastruktureinrichtungen wie Umspannwerken, Brücken usw. durchzuführen. Dabei ist in Abhängigkeit des anstehenden Untergrundes und der Empfindlichkeit der Bausubstanz ein Überwachungsradius von 100 m bis 300 m ab der Erschütterungsquelle relevant.
Für die zu überwachenden Bauwerke, die sich innerhalb des Untersuchungsradius befinden, ist hierbei eine kontinuierliche Überwachung von Messstellen erforderlich. Dabei ist zu gewährleisten, dass sämtliche Erschütterungsereignisse während des Vortriebes erfasst werden. Durch Prognosen ist es nur eingeschränkt möglich im Vorhinein zu ermitteln, ab welcher Annäherung an die Messstelle maßgebende Grenzwerte überschritten werden könnten oder wann die maximalen Erschütterungseinwirkungen auftreten werden.
Grundlegende Normen
Für die Durchführung der Erschütterungsmessungen ist die DIN 4150 maßgebend. Der Teil 1 dieser DIN regelt die grundsätzlichen Anforderungen für die Erstellung von Prognosen und Durchführung der Messungen. Im Teil 2 sind die Anforderungen an die Erschütterungsmessungen und die relevanten Anhaltswerte für die Beurteilung der Einwirkungen auf Menschen in Gebäuden enthalten. Hierbei sind spezifische Anhaltswerte für Baumaßnahmen, in Abhängigkeit der Dauer der Maßnahme, angegeben. Mit diesen Anhaltswerten wird vermieden, dass Anwohner durch die Erschütterungsereignisse übermäßig beeinträchtigt werden. Dabei sind unterschiedliche Anhaltswerte für Tages- und Nachtzeiten vorgegeben. Die Einwirkungen auf Gebäude werden in Teil 3 der DIN 4150 geregelt. Es werden hierbei Anhaltswerte angegeben, bei deren Einhaltung Schäden durch direkte Erschütterungseinwirkungen ausgeschlossen werden können. Es sind hierbei abgestufte Werte für Fundamente und Decken in Abhängigkeit der Frequenz angegeben. Darüber hinaus wird zwischen verschiedenen Gebäudeklassen unterschieden. Für besonders erschütterungsempfindliche, wie denkmalgeschützte Gebäude werden im Vergleich zu Wohngebäuden oder Industriegebäuden wesentlich vorsichtigere Anhaltswerte angegeben.
Durchführung einer Dauerüberwachung
Um bei einer dauernden Überwachung von Messstellen über mehrere Monate einen kontinuierlichen Zugriff auf die Messdaten zu erhalten, ist eine Datenfernübertragung sinnvoll. Diese lässt sich z. B. über das Mobilfunknetz einrichten, wobei zusätzlich eine Alarmfunktion möglich ist. Bei Überschreitung vorher festgelegter Grenzwerte werden sofort Alarmmeldungen als SMS an die Bauleitung versendet. Von einem externen PC kann darüber hinaus über das Mobilfunknetz auf das jeweilige Messgerät zugegriffen werden, um die Daten abfragen und abspeichern zu können.
Ist ein Mobilfunkempfang am Standort des Messgerätes nicht möglich, so bietet sich auch eine Datenfernübertragung über das Telefonnetz oder eine Internetverbindung an. Problematisch wird es, wenn keinerlei bestehende Datenkabelverbindungen zur Verfügung stehen. Hierzu kann es dann notwendig werden, dass ein separates Datenkabel zum Messgerät zu verlegen ist. Hierzu liegen IFB Eigenschenk Erfahrungen bei Tunnelbaumaßnahmen vor, in welchem parallel zu einem älteren Bestandstunnel eine neue Röhre vorgetrieben wurde. In dem Bestandstunnel waren keinerlei bestehende Leitungen vorhanden, sodass bei einer Baumaßnahme auch schon mal 3.000 m Kabel verlegt werden mussten.
Qualitätsanforderungen
Hinsichtlich der Qualität bei der Durchführung von Erschütterungsmessungen sollten bestimmte Anforderungen an Personal und Gerät gestellt werden. IFB Eigenschenk ist eine nach § 29 b BImSchG bekannt gegebene Stelle zur Ermittlung der Emissionen und Immissionen von Erschütterungen. Die Bekanntgabe erfolgte durch das Bayerische Landesamt für Umwelt. Hierfür musste vor der Bekanntgabe die Kompetenz nachgewiesen werden. Dies bedeutet, dass eine fachliche Prüfung der Kenntnisse über Mess- und Prüfverfahren, der gerätetechnischen Ausstattung sowie der praktischen Erfahrung durchgeführt wurde.
Bei IFB Eigenschenk kommen Erschütterungsmessgeräte der Klasse 1 nach DIN 45 669 zum Einsatz. Es handelt sich um Geräte des Schweizer Herstellers Syscom. Diese Geräte besitzen Schwingungsaufnehmer, mit welchen die Schwingungen in horizontaler und vertikaler Richtung gemessen werden können. Bei IFB Eigenschenk sind derzeit mehrere Dutzend Messgeräte im Einsatz, wobei die Möglichkeit einer simultanen Aufzeichnung der einzelnen Schwingungsaufnehmer gegeben ist. Um auch bei einem Messansatz mit einer größeren Anzahl an Schwingungsaufnehmern die anfallenden Messdaten zu bewältigen, wurde eine spezielle Mess- und Auswertesoftware entwickelt. Mit dieser ist ein simultanes Betreiben der einzelnen Schwingungsaufnehmer und die entsprechende geforderte zeitnahe Auswertung gegeben.
