Die Expansion Herfords vom mittelalterlichen Handelszentrum hin zu einer Stadt mit ausgedehnter industrieller Flächennutzung hat zu einer starken Heterogenität der Baugrundprofile geführt. Unter dem historischen Kern, etwa im Radewig, trifft man auf tiefgründige Auffüllungen über den Tonmergelsteinen des Keupers, während die Gewerbegebiete entlang der Werre auf locker gelagerten quartären Talsanden gründen. Diese geologische Abfolge, geprägt durch die Lage in der Ravensberger Mulde, beeinflusst die seismische Antwort eines Bauwerks maßgeblich und erfordert eine Erdbebenisolationsbemessung, die weit über eine pauschale Spektralanalyse hinausgeht. In unserer Praxis stützen wir uns dabei auf die detaillierte Erkundung der Baugrunddynamik, beispielsweise durch eine seismische Mikrozonierung, um die standortspezifische Antwortspektren präzise zu ermitteln, bevor das Isolationssystem dimensioniert wird.
Ein seismisches Isolationssystem in Herford wird nicht allein nach der Erdbebenlastzone bemessen, sondern muss die Resonanzfähigkeit der weichen quartären Talfüllungen explizit einbeziehen.
Vorgehen und Leistungsumfang
Vergleicht man die statischen Anforderungen eines Stahlbetonskelettbaus in der Herforder Neustadt mit denen eines historischen Fachwerkgebäudes in der Altstadt, wird der Paradigmenwechsel durch die seismische Basisisolierung sofort deutlich. Während beim Fachwerk die Verformungsfähigkeit der Holzverbindungen traditionell einen Teil der seismischen Energie dissipiert, erzwingt die moderne Skelettbauweise eine kontrollierte Entkopplung vom Baugrund, um Schäden an den aussteifenden Kernen zu vermeiden. Eine wirksame Erdbebenisolationsbemessung modelliert hierfür das nichtlineare Verhalten der Elastomerlager unter Berücksichtigung der lokalen Boden-Bauwerk-Interaktion. Die wesentlichen Parameter, die wir für die Bemessung in Herford heranziehen, umfassen die bodendynamischen Kennwerte aus dem Baugrundgutachten und die strukturellen Eigenfrequenzen des Tragwerks, die iterativ mit den Isolatorsteifigkeiten abgeglichen werden müssen, um eine ungewollte Abstimmung mit der vorherrschenden seismischen Anregung zu verhindern.
Standortspezifische Faktoren
Ein klassischer Planungsfehler, den wir bei Bauvorhaben in der Region beobachten, ist die Annahme, dass die Erdbebenisolationsbemessung allein durch die Einteilung in die Erdbebenzone 1 nach DIN EN 1998-1/NA abgedeckt sei. Diese pauschale Klassifizierung ignoriert die ausgeprägten Standorteffekte im Herforder Werretal, wo mächtige Lockergesteinsfüllungen zu einer signifikanten Verstärkung der seismischen Wellen in bestimmten Frequenzbändern führen können. Versagt die Erdbebenisolationsbemessung darin, diese Resonanzeffekte in die Bestimmung der erforderlichen Isolatorverschiebung einzubeziehen, besteht die Gefahr, dass die Lager im Erdbebenfall an ihren Anschlag fahren und die intendierte Schutzwirkung abrupt verloren geht, was zu schweren strukturellen Schäden führen kann, die bei korrekter Auslegung vermeidbar gewesen wären.
Maßgebliche Normen
DIN EN 1998-1:2010-12 (Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben, Teil 1), DIN EN 1998-1/NA:2021-07 (Nationaler Anhang zu Eurocode 8), DIN EN 15129:2018-09 (Erdbebenvorrichtungen – Europäische Produktnorm für Isolatoren), DIN 4149:2005-04 (Bauten in deutschen Erdbebengebieten – zurückgezogen, aber für Bestandsbewertung relevant), DIN EN 1990:2021-10 (Grundlagen der Tragwerksplanung in Verbindung mit seismischen Lasten)
