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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

Geotechnische Langzeitbeobachtungen nach DIN 1054

Die Langzeitbeobachtung nach DIN 1054 stellt eine Kombination geotechnischer Untersuchungen und Prognosen mit der regelmäßigen messtechnischen Kontrolle von Bauwerken und Hängen dar.

Mit den Messungen sollen kritische Situationen rechtzeitig erkannt und durch die Anwendung vorbereiteter technischer Maßnahmen beherrscht oder durch sicherheitsrelevante Maßnahmen dem Gefahren- und Risikopotenzial entgegengewirkt werden (z. B. Aktivierung von Alarmplänen, Straßensperrung, Rutschungssanierung).

UNESCO Weltnaturerbe Grube Messel

Die Grube Messel in der Nähe von Darmstadt – ein ehemaliger Ölschieferabbau (Abb. 1) – ist seit 1995 aufgrund der einzigartigen tertiären Fossilienfunde in die Welterbeliste der UNESCO eingetragen.

Die durch den Ölschieferabbau entstandenen Grubenböschungen sind von teilweise tiefgreifenden Bewegungen erfasst.

Um die Sicherheit der grabenden Wissenschaftler sowie der nördlich angrenzenden Bahnlinie, der Aussichtsplattform und anderer schutzwürdiger Objekte zu gewährleisten, wird die Grube regelmäßig vom HLNUG überwacht. Hierfür kommt die geotechnische Langzeitüberwachung nach DIN 1054 mit Hilfe eines umfangreichen geotechnischen und hydrologischen Kontrollmessnetzes zum Tragen. Hierzu wurde ein Messnetz mit Inklinometern, Grundwassermessstellen, Dilatometern und geodätischen Kontrollpunkten eingerichtet. Die Messstellen werden zweimal jährlich gemessen. Die Messergebnisse finden ihre Auswertung in geotechnischen Gutachten zur Standsicherheit der Grubenböschungen und Grubenschultern. Geodätische Messungen werden vom Amt für Bodenmanagement zweimal im Jahr durchgeführt.

Um eine ausreichende Sicherheit zu erreichen, wurden mittlerweile Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen eingeleitet. Die Nordböschung wird beispielsweise über zahlreiche Entwässerungsbohrungen drainiert; die westliche Böschung wurde mit Hilfe einer Großbohrpfahlwand gesichert (Abb. 2).

Hoher Meißner

Der Hohe Meißner ist ein bis zu 754 m hohes Bergmassiv im nördlichen Teil des Osthessischen Berglandes. Aufgrund von hochwertigen Braunkohlevorkommen ging seit dem 16. Jhd. Bergbau um. Hangbewegungen am Hohen Meißner sind bereits seit dem Jahr 1888 bekannt. Seit 2006 wurden verstärkt Rissbildungen an dem denkmalgeschützten Haus Schwalbenthal verzeichnet. Mehrere Rutschungen an der ehemaligen Kaiserstraße, der L 3242, ereigneten sich in den Jahren zwischen 1976 und 2007 und machten eine Sanierung des Straßenabschnittes erforderlich. In den 1980er Jahren ging zudem am Hang östlich vor dem Haus Schwalbenthal eine Rutschung talwärts, die im Wesentlichen aus anthropogenen, nicht verdichteten Haldenschüttungen des Braunkohlenbergbaus bestand (Abb. 3).

Die Ursachen für die Rutschbewegung liegen in der Wechselwirkung von Einflussfaktoren wie der Geologie, der Plastifizierung bindiger Sedimente, dem Wasserspiegel des nahegelegenen, durch Bergbau entstandenen Kalbesees und hoher Niederschläge.

Die geologischen Verhältnisse sind gekennzeichnet durch einen bruchtektonisch gestörten Schichtenkomplex des Unteren, Mittleren und Oberen Buntsandsteins, über dem sich bis zu 30 m mächtige tertiäre Tone und Sande sowie Braunkohle anschließen. Unmittelbar darüber liegen Basalte des Miozäns. Die Gesteine werden von unterschiedlich mächtigen quartären Deckschichten überlagert. Niederschlagswasser infiltriert relativ schnell in die gut grundwasserleitenden Klüfte des Basalts. Das hat zur Folge, dass die unterlagernden grundwasserstauenden Tone aufweichen, ihren inneren Zusammenhalt (Kohäsion) verlieren und als Gleithorizont für die Basaltblöcke dienen, die sich auf ihnen hangabwärts bewegen (Abb. 4).

Anthropogene Einflüsse aus dem ehemaligen Tagebau Kalbe (Einwirkung von versickernden Bergwässern sowie Wasser des Kalbesees) verstärken die Aufweichung und führen zur Reaktivierung ehemals stabiler Altrutschungen. Die beschriebene Rutschmasse am Osthang des Hohen Meißners weist eine Mächtigkeit von 8 - 14 m auf.