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MULHEIM
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Felddurchlässigkeitsversuch in Mülheim – Lefranc- und Lugeon-Tests für präzise kf-Werte

Strenge Prüfung. Klare Berichte.

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Eine Pumpe mit konstantem Druck, ein Messzylinder und ein auf 5 cm genau abgeteuftes Bohrloch – das ist das Herzstück eines jeden Felddurchlässigkeitsversuchs. In den quartären Kiesen und Sanden der Ruhrterrassen, auf denen ein großer Teil von Mülheim liegt, liefert dieser Aufbau oft den entscheidenden kf-Wert, den Laborproben allein nicht realitätsnah abbilden können. Der Lefranc-Test eignet sich für Lockergesteine und offene Bohrlochabschnitte oberhalb des Grundwassers, während der Lugeon-Test in geklüftetem Karbonfels unter Druck injiziert. Beide Varianten werden vom messtechnischen Team mit kalibrierten elektronischen Drucksensoren und Datenschreibern aufgezeichnet, sodass die Auswertung nach DIN 18130 lückenlos dokumentiert ist. Gerade in Mülheim, wo alte Zechengelände und Ruhrauen auf engem Raum wechseln, entscheidet ein belastbarer Durchlässigkeitsbeiwert über die Machbarkeit von Versickerungsanlagen und die Dimensionierung von Wasserhaltungen.

Ein kf-Wert aus einer gestörten Laborprobe kann um den Faktor 5 bis 50 vom realen Feldwert abweichen – der Lefranc-Test misst direkt im ungestörten Kornverband.

Unsere Leistungsbereiche

Methodik und Umfang

Rund 170.000 Einwohner verteilen sich in Mülheim auf neun Stadtteile, und die geotechnische Herausforderung wechselt gefühlt an jeder Stadtteilgrenze: Nördlich der A40 dominieren Niederterrassen mit enggestuften Mittelsanden, in denen der Lefranc-Versuch Durchlässigkeiten um 10⁻⁴ m/s liefert, während südlich der Ruhr verwitterte Tonsteine des Oberkarbons anstehen, die nur mit dem Lugeon-Test sinnvoll zu charakterisieren sind. Die Messintervalle werden mit einem elektrischen Grundwasserlot auf ±1 cm eingemessen, und die Druckstufen des Lugeon-Tests folgen dem Houlsby-Kriterium mit fünf definierten Lastschritten. Um die Anisotropie des Gebirges zu erfassen, kombinieren wir den Feldversuch oft mit einer SPT-Bohrung zur Aufnahme des Schichtenverzeichnisses oder einem CPT-Versuch für ein quasi-kontinuierliches Spitzendruckprofil. Bei Verdacht auf Hohlräume im Alten Bergbau ergänzt eine seismische Refraktion das Bild, bevor die Packer gesetzt werden. Die Auswertung erfolgt digital mit der Software AquiferTest, und jeder Datensatz wird als Rohdatenprotokoll mit Uhrzeit, Temperatur und korrigierter Druckhöhe archiviert.
Felddurchlässigkeitsversuch in Mülheim – Lefranc- und Lugeon-Tests für präzise kf-Werte
Technische Referenz — Mulheim

Lokaler geotechnischer Kontext

Die DIN 18130 verlangt stationäre Strömungsbedingungen und eine Kontrolle des Sättigungsgrads. In Mülheim wird das besonders relevant, weil der Ruhrpegel saisonal um mehr als einen Meter schwanken kann – ein instationäres Druckregime verfälscht den kf-Wert schnell um den Faktor 2 oder mehr. Hinzu kommt der Einfluss von Bergsenkungen: In Bereichen mit nachgewiesener Tagesbruchgefahr, etwa über alten Flözen, kann die Klüftigkeit des Gebirges lokal so stark variieren, dass ein einzelner Lugeon-Test nicht repräsentativ ist. Ohne gestaffelte Prüfintervalle und statistische Auswertung der Packer-Tests bleibt das Versickerungspotenzial unsicher, was bei Starkregenereignissen zum Rückstau in der Kanalisation führen kann. Gerade bei Versickerungsanlagen im urbanen Bereich von Mülheim, wo die Flächenkonkurrenz hoch ist, sichert ein belastbarer Feldversuch die Genehmigungsfähigkeit nach DWA-A 138.

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Referenznormen

DIN 18130: Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts, DIN EN 1997-2 (Eurocode 7): Geotechnische Erkundung und Untersuchung, DWA-A 138: Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, DIN 4020: Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke

Referenzparameter

ParameterTypischer Wert
VersuchsartLefranc (Auffüll) / Lugeon (Injektion)
Normative GrundlageDIN 18130, DWA-A 138, Eurocode 7 (DIN EN 1997-2)
Bohrdurchmesser Lefranc100–300 mm
Prüfdruck Lugeon1 bis 10 bar, 5 Druckstufen
Messgenauigkeit Druck±0,1 % v.E. (kalibrierter Drucksensor)
AuswertungsverfahrenHvorslev, Cooper-Jacob, Houlsby
Typische Prüftiefe2–60 m u. GOK
DokumentationRohdaten CSV, Prüfprotokoll nach DIN 18130

Häufige Fragen

Was kostet ein Felddurchlässigkeitsversuch in Mülheim?

Die Kosten für einen einzelnen Lefranc- oder Lugeon-Versuch in Mülheim liegen je nach Bohrtiefe und Messintervall zwischen €530 und €820. Mehrere Versuche in einer Bohrung reduzieren den Einheitspreis pro Test.

Wann brauche ich den Lefranc- und wann den Lugeon-Versuch?

Der Lefranc-Versuch eignet sich für Lockergestein (Sand, Kies, Auelehm) oberhalb des Grundwassers – also typisch für die Ruhrauen und Terrassen. Der Lugeon-Test wird im Festgestein, zum Beispiel im Karbonfels der südlichen Stadtteile, unter Druck durchgeführt und liefert dort die Klüftigkeitskennwerte.

Wie lange dauert ein Versuch vor Ort?

Ein einzelner Lefranc-Test dauert etwa 30 bis 60 Minuten, sobald das Prüfintervall vorbereitet ist. Ein Lugeon-Test mit fünf Druckstufen benötigt rund 90 Minuten. Hinzu kommt die Rüstzeit für die Bohrung und das Setzen des Packers.

Reicht für den Versickerungsnachweis nicht ein Labor-Sieblinienversuch?

Nur bedingt. Die Sieblinie liefert einen theoretischen kf-Wert nach Hazen oder Beyer, aber sie erfasst keine Makroporen, Schichtgefüge oder Klüfte. Der Felddurchlässigkeitsversuch misst den tatsächlichen, richtungsabhängigen Wert im ungestörten Untergrund und ist für die Dimensionierung nach DWA-A 138 der maßgebliche Nachweis.

Welche Genauigkeit hat der Lugeon-Test?

Die Lugeon-Einheit (1 l/min pro Meter bei 10 bar) erlaubt eine semiquantitative Klüftigkeitsklassifikation. Bei korrekter Packerplatzierung und konstantem Injektionsdruck liegt die Wiederholgenauigkeit innerhalb von ±15 %, was für Baugrubenabdichtungen und Injektionsnachweise ausreichend ist.

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