In Ulm begegnet man auf Baustellen immer wieder dem gleichen Bild: gering tragfähige Auenlehme und sandige Kiese der Donau, die unterhalb von etwa drei bis vier Metern anstehen und bei Lasteintrag zu unkontrollierten Setzungen neigen. Gerade in den tiefer gelegenen Stadtteilen nahe der Donau, wo der Grundwasserspiegel saisonal schwankt, reichen klassische Flachgründungen oft nicht aus. Hier setzen wir auf die Bemessung von Schottersäulen, um die Steifigkeit des Untergrunds gezielt zu erhöhen und die Last in tragfähigere Schichten abzuleiten. Der Ulmer Baugrund ist geprägt von der eiszeitlichen Überformung und den nachfolgenden fluvialen Ablagerungen, was die Homogenität des Bodens stark einschränkt. Eine saubere Rüttelstopfverdichtung, abgestimmt auf die lokale Geologie, verhindert spätere Schäden an der Bausubstanz. Für die Erkundung der spezifischen Schichtenfolge vor der Säulenbemessung kombinieren wir die Planung häufig mit einer Korngrößenanalyse der anstehenden Kiese, um den optimalen Schotter abzustimmen.
Schottersäulen wandeln setzungsempfindliche Auenböden in einen tragfähigen Verbundkörper um – eine bewährte Lösung für den inhomogenen Ulmer Untergrund.
Ablauf und Umfang
Der historische Stadtkern Ulms mit dem Münsterplatz und die gründerzeitlichen Erweiterungen im Westen stehen auf sehr unterschiedlichem Baugrund: Während der Münster auf kompaktem Molassefels ruht, wurden die westlichen Quartiere auf mächtigen, setzungsempfindlichen Donauschottern und Auenlehmen errichtet. Diese geotechnische Zweiteilung verlangt eine präzise angepasste Bemessung von Schottersäulen, insbesondere wenn im Zuge der Nachverdichtung in Ulm neue Baukörper entstehen. Die Rüttelstopfsäulen werden im Trocken- oder Nassverfahren hergestellt, wobei das Nassverfahren bei hohem Grundwasserstand in den donaunahen Lagen Vorteile bringt. Ein zentraler Aspekt der Bemessung ist das Einbringen eines optimal abgestuften Schotters, der eine hohe Mantelreibung aktiviert und das umliegende Bodenmaterial seitlich verdrängt. So entsteht ein Verbundkörper, der die Last konzentriert und Setzungen auf ein verträgliches Maß reduziert. Die erforderliche Tiefe der Säulen richtet sich nach der Lage des tragfähigen Tertiärsockels, der in Ulm stark wellig ausgebildet ist und lokal in über 15 Metern Tiefe liegen kann.
Standortspezifische Faktoren
Die Lockergesteinsfüllung des Ulmer Beckens, bestehend aus quartären Kiesen und zwischengelagerten Tonlinsen, birgt ein erhöhtes Risiko für differenzielle Setzungen, sobald die Bauwerkslasten ungleichmäßig eingeleitet werden. Ein kritischer Faktor ist die lokale Grundwasserdynamik: In den flussnahen Bereichen Ulms, etwa in der Weststadt oder Neu-Ulm nahe der Donau, kann der Grundwasserspiegel innerhalb weniger Tage um mehr als einen Meter steigen. Wird dies in der Bemessung der Schottersäulen nicht als Bemessungswasserstand berücksichtigt, drohen bei Auftrieb oder innerer Erosion Tragfähigkeitsverluste. Zudem können die feinkörnigen Auenlehme bei dynamischer Belastung zur Verflüssigung neigen, was durch das Einrütteln des Schotters gezielt unterbunden wird. Eine unzureichende Erkundung der Molasseoberkante führt schnell zu fehlerhaften Säulenlängen und damit zu unerwarteten Setzungsmulden. Die normkonforme Ausführung nach DIN 1054 sichert hier die Gebrauchstauglichkeit ab.
Maßgebliche Normen
DIN EN 1997-1:2014-03 (Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik), DIN 1054:2021-04 (Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau), DIN EN 14731:2005-12 (Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau – Tiefenrüttelverfahren), DIN EN ISO 22476-2:2012-03 (Rammsondierungen), DIN 18134:2012-04 (Lastplattendruckversuch)
Gängige Fragen
Wann sind Schottersäulen in Ulm einer Tiefgründung mit Pfählen vorzuziehen?
Schottersäulen eignen sich besonders, wenn großflächige Lasten auf gering tragfähigen, aber noch ausreichend mächtigen quartären Böden abgetragen werden sollen und keine extremen Einzellasten auftreten. In Ulm ist dies häufig bei Hallenbauten, Dämmen oder ausgedehnten Bodenplatten der Fall. Pfähle kommen zum Einsatz, wenn die Molasseoberkante sehr tief liegt und punktuelle Lasten konzentriert werden müssen.
Welche Setzungsreduktion lässt sich mit Schottersäulen im Ulmer Donautal erreichen?
Durch die gezielte Erhöhung des Flächenverhältnisses der Säulen und den Einbau eines hochwertigen, abgestuften Schotters lassen sich Setzungen gegenüber dem unbehandelten Auenlehm um 50 bis 75 Prozent reduzieren. Die genaue Reduktion hängt vom gewählten Raster und der Qualität des umgebenden Bodens ab, die wir vorab durch eine granulometrische Analyse bestimmen.
Mit welchen Kosten muss man für die Bemessung und Ausführung von Schottersäulen in Ulm rechnen?
Für ein typisches Bauvorhaben in Ulm bewegen sich die Kosten für die Bemessung und die begleitende Qualitätssicherung der Rüttelstopfverdichtung in einem Rahmen von €1.300 bis €4.970, abhängig vom Umfang des Erkundungsprogramms und der Anzahl der Abnahmeprüfungen. Die reinen Herstellungskosten der Säulen sind darin nicht enthalten und werden separat vom ausführenden Spezialtiefbauer kalkuliert.
Welchen Einfluss hat der schwankende Grundwasserspiegel der Donau auf die Schottersäulen?
Der Grundwasserspiegel ist ein zentraler Bemessungsparameter. Wir legen den höchsten zu erwartenden Grundwasserstand (Bemessungswasserstand) zugrunde, um Auftriebseffekte und hydraulische Gradienten sicher zu beherrschen. Bei sehr hohen Wasserständen erfolgt der Einbau im Nassverfahren, um eine Entmischung des Schotters zu verhindern und eine stabile Säule zu gewährleisten.
