Erschütterungsmessung

Erschütterungen entstehen beim Sprengen, bei Bau-und Abbrucharbeiten und im Verkehr. Sie können Schäden an Gebäuden und Belästigungen bei Personen bewirken. In der DIN-Norm 4150 sind Grenzwerte (sog. Anhaltswerte) für die Einwirkung von Erschütterungen auf Gebäude (DIN4150-3) und Menschen in Gebäuden (DIN4150-2) festgelegt.

Erschütterungsmessungen haben das Ziel, auftretende Erschütterungen zu erfassen, beweistechnisch zu dokumentieren und die Einhaltung der Grenzwerte zu überwachen. Untersuchungsmethodik Die Messung und Beurteilung von Erschütterungseinwirkungen ist geregelt in den Normen DIN 45669 „Messung von Schwingungsimmissionen“ Teil 1 „Schwingungsmesser, Anforderungen, Prüfung“ und Teil 2„Messverfahren“ sowie in DIN 4150 „Erschütterungen im Bauwesen“ Teil 3 „Einwirkungen auf bauliche Anlagen“ und Teil 2 „Einwirkungen auf Menschen in Gebäuden“ sowie dem daraus abgeleiteten LAI-Dokument „Hinweise zur Messung, Beurteilung und Verminderung von Erschütterungsimmissionen: Erschütterungsleitlinie“; Länderausschuss für Immissionsschutz (LAI).

Erschütterungsmessungen können zu Beginn einer Bauphase oder auch im Probebetrieb durchgeführt werden. Ist dies nicht möglich, etwa bei Sprengungen, wird eine rechnerische Prognose erstellt, die auf Erfahrungswerten aus Messungen basiert. Kritische Erschütterungen können so oft bereits im Vorfeld vermieden bzw. so weit wie möglich reduziert werden, um Schäden an Bauwerken, empfindlichen Geräten oder die Beeinträchtigung von Personen zu vermeiden. Wo kritische Erschütterungen unvermeidlich sind, empfiehlt sich eine kontinuierliche Aufzeichnung der aufgetretenen Erschütterungen zur Beweissicherung. Die Messgeräte werden mit Alarmsystemen ausgestattet, die das Erreichen kritischer Werte optisch (Blitzlicht) und akustisch (Hupe) anzeigen sowie automatisch SMS-Nachrichten oder e-Mails an verantwortliche Personen versenden. Die Messgeräte können außerdem über das Mobilfunknetz ausgelesen und kontrolliert werden, so dass keine Personenpräsenz vor Ort mehr erforderlich ist.
Erschütterungsmessgerät im Einsatz

Die gemessenen Erschütterungen (Messgröße: Schwinggeschwindigkeit in mm/s) wer­den einer Frequenzanalyse (FFT-Spektrum) unterzogen und in Bezug zu den Anhaltswerten der entsprechenden DIN-Normen bewertet.


Links: Triaxiale Wellenaufzeichnung bauseits erzeugter Erschütterungen (Schlagen mit Baggerschaufel). Rechts: Darstellung im Diagramm nach DIN 4150-3 mit den drei Grenzlinien nach Zeile 1, 2, 3
Die Anhaltswerte der DIN 4150 Teil 3 bzw. die größengleichen Immissionswerte der LAI-Erschütterungsleitlinie gibt die folgende Tabelle wieder:

Tabelle A3: Anhaltswerte / Immissionswerte zur Beurteilung von Erschütterungen auf Gebäude gemäß DIN 4150-3 (dort Tabellen 1 und 3) und LAI-Leitlinie (dort Tabelle 1)

Spalte

1

2

3

4

5

6

Zeile

Gebäudeart

Kurzzeitige Erschütterungen

Dauererschütterungen

Fundament

oberste Deckenebene,

horizontal

vertikale Decken­schwin­g­­ungen

oberste Decken­ebene,

horizontal+)

vertikale Decken­schwing­ungen++)

Frequenz***)

<10 Hz

10-50 Hz

50-100*)

1

Gewerblich genutzte Bauten, Industriebauten und ähnlich strukturierte Bauten

20

20 bis 40

40 bis 50

40

20

10

10

2

Wohngebäude und in ihrer Konstruktion und/ oder Nutzung gleichartige Bauten

5

5 bis 15

15 bis 20

15

20

5

10

3

Bauten, die wegen ihrer besonderen Erschütterungs­empfindlichkeit nicht denen nach Zeile 1 und 2 entsprechen und besonders erhaltenswert (z.B. unter Denkmalschutz stehen) sind

3

3 bis 8

8 bis 10

8

**)

[10]

2,5

**)

[5]

Messwerte nach DIN 4150-3

Maximalwerte der Schwinggeschwindigkeit der größten Komponente in mm/s

*)     Bei Frequenzen über 100 Hz sollen gemäß  LAI die Anhaltswerte für 100 Hz angesetzt werden.

**)    Das Maß der noch unschädlichen Erschütterungseinwirkung ist im Einzelfall festzustellen. In eckigen Klammern: Ohne weitere Informationen von uns verwendeter Wert

***)  Die Immissionswerte für Frequenzen von 10 bis 50 Hz sowie von 50 bis 100 Hz sind durch lineare Interpolation zwischen den Immissionswerten der jeweiligen Zeilen zu ermitteln.

+)    Siehe DIN 4150-3, Nr. 6.1

++)  Siehe DIN 4150-3, Nr. 6.2
Zur Beurteilung der Einwirkung auf Personen in Gebäuden wird der sog. KBF-Wert verwendet. Dieser Wert, die bewertete Schwingstärke, ist aus der Schwinggeschwindigkeit und der Frequenz abgeleitet und korrigiert die Frequenzabhängigkeit der menschlichen Schwingungswahrnehmung. Die Bewertung erfolgt anhand von Anhaltswerten, die in der DIN 4150 Teil 2 gegeben sind. Sie folgt einem relativ komplexen Schema, das Tageszeiten, Einwirkungsdauer und Einwirkungsort berücksichtigt.