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Baugründung
Flach- und Tiefgründung, Setzungsrisse in Sattel- und Muldenlage, geotechnische Kategorien, Güteklassen von Bodenproben und Unterfangung nach DIN 4123.
Jedes Gebäude steht so gut wie sein Baugrund. Setzt sich der Boden ungleichmäßig, zeigen sich Risse in Fassade und Innenwänden, und die Frage nach der Ursache entscheidet über die richtige Sanierung. Dieser Beitrag erklärt, welche Gründungsarten es gibt, wie Setzungsrisse entstehen und gelesen werden, was geotechnische Kategorien und Güteklassen von Bodenproben bedeuten und wie eine Unterfangung nach DIN 4123 abläuft.
Grundlagen
Ursächlich für Gebäudeschäden mit Ursprung in der Gründung sind regelmäßig:
- mangelhafte oder nicht durchgeführte Baugrunderkundung
- Planungs- und Bemessungsfehler
- Fehler bei der Bauausführung
- höhere Gewalt
Planungsmängel
- fehlerhafte Planung
- Bemessungsfehler in der Statik
- unzureichende Planbearbeitung
- fehlerhafte Ausschreibung
- nicht ausreichend erkundete Baugrundverhältnisse
Mangelhafte Bauausführung
- Herstellung der Baugrube
- Verbesserung des Baugrunds
- Herstellung oder Sicherung angrenzender Bauwerke
- Gestaltung des Geländes
- Wasserhaltung
Baugrundrisiko
Auch eine sorgfältige Erkundung kann die Verhältnisse zwischen den Aufschlüssen nicht vollständig sichtbar machen. Die DIN 4020:2010-12 ergänzt die Anforderungen an geotechnische Untersuchungen in Deutschland. Für Planung, Ausschreibung und Ausführung ist deshalb wichtig, Ergebnisse und verbleibende Unsicherheiten des Baugrundberichts ausdrücklich zu berücksichtigen.
Gründungslagen
Erscheinungsbilder von Gründungsproblemen werden im Fachjargon nach der Verformungsfigur benannt:
- Sattellage
- Muldenlage
Diese Vereinfachung hilft, Rissbildern eine Ursache zuzuordnen und die weiteren Untersuchungen gezielt zu planen.
Sattellage
Bei der Sattellage ist die Gebäudemitte der höchste Punkt der Gründung, die Eckbereiche senken sich ab. Das Gebäude „hängt“ an seiner Mitte durch: Im mittleren Bereich entstehen vertikale Zugrisse, die nach oben breiter werden und im Dach- und Traufbereich ihre größte Breite erreichen. Dazu kommen schräg verlaufende Schubrisse, die von den abgesenkten Ecken in Richtung Gebäudemitte ansteigen und ebenfalls oben am breitesten sind.
Muldenlage
Bei der Muldenlage senkt sich die Gebäudemitte ab, das Gebäude hängt durch. Erkennbar ist das an vertikalen Rissen im mittleren Bereich, die sich von der Gründung bis zum Dach ziehen und unten, im Bereich der Gründung, am breitesten sind. Zusätzlich verlaufen in den Eckbereichen schräge Risse von den Ecken in Richtung Gebäudemitte. Grund für die Rissbildung ist die Hohllage im Zentrum, das Gebäude „durchhängt“.
Generelles zu Rissen
Risse entstehen, wenn die Beanspruchung die örtliche Widerstandsfähigkeit eines Bauteils übersteigt. Zugrisse verlaufen häufig ungefähr quer zur maßgebenden Zugrichtung; bei Schub, Zwängung und gemischter Beanspruchung sind andere Bilder möglich.
Aus Verlauf und Breite allein lässt sich die Ursache nicht sicher ablesen. Für eine Diagnose müssen Bauteil, zeitliche Veränderung, Baugrund, Lasten und Feuchteverhältnisse zusammen untersucht werden.
Ursachen für Risse
Mögliche Ursachen für Rissbildungen im Zusammenhang mit dem Baugrund:
- Veränderte Belastung: Umnutzung und Ertüchtigung bestehender Bauwerke verändern Sohlspannungen oder Pfahlbelastungen. Die „Sohle“ ist die horizontale Aufstandsfläche der Gründung. Bei Pfählen wirkt zusätzlich die Mantelreibung zwischen Pfahl und Boden entlang der Pfahllänge.
- Gegenseitige Beeinflussung: Zwei gleichzeitig errichtete Bauwerke können sich zueinander neigen. Zeitversetzt errichtete Gebäude können sich mit dem Bestand verdrehen.
- Chemische Einflüsse: Durch Wassereinlagerung quellen Materialien wie Ton oder Anhydrit, die Folge ist eine Volumenvergrößerung und Hebung.
- Unterirdische Hohlräume: Tunnel und Stollen verändern den Baugrund und führen zu Verformungen des Erdreichs.
- Frosteinfluss: Bei frostempfindlichem Boden können Wasserzufuhr und Gefrieren zur Eisbildung und damit zur Hebung des Baugrunds führen.
- Schwindsetzungen: Wasserentzug lässt bindige Böden schrumpfen, das Volumen nimmt ab. Ursachen sind zum Beispiel Pflanzenwurzeln, Dürreperioden oder ein fallender Grundwasserspiegel.
- Sackungen: Lockere, teilgesättigte Böden brechen bei Wasseraufnahme in ihrem Porenraum schlagartig zusammen.
- Materialentzug:
- Suffosion: allmählicher Abtransport von Feinkornbestandteilen durch strömendes Wasser
- Erosion: Abtransport des Bodens in kurzer Zeit
Rissursache: von außen veränderte Belastung
Eine häufige Ursache für baugrundbedingte Risse ist eine Belastungsänderung: durch Anbauten und erhöhte Auflasten oder durch das Ausheben von Baugruben. Bei der Errichtung von Gebäuden in unmittelbarer Nachbarschaft besteht deshalb ein hohes Risiko für den Bestand. Genau dafür gibt es die Beweissicherung vor Baubeginn am Nachbargrundstück.
Rissursache: Wasserhaushalt
Grundwasserabsenkungen, Dürreperioden und Hochwasser können den Wasserhaushalt des Baugrunds verändern. Welche Folgen daraus entstehen, hängt von Schichtung, Bodenart, Grundwasser und Bauwerk ab; eine pauschale Rangfolge nach „Sand“ oder „Fels“ wäre für den Einzelfall nicht belastbar.
Geotechnische Kategorien
Geotechnische Kategorien dienen dazu, den Umfang von Erkundung, Bemessung und Überwachung an die Komplexität von Bauwerk und Baugrund anzupassen. Sie sind etwas anderes als die früheren Bodenklassen der ATV DIN 18300. Die konkrete Einstufung muss eine geotechnisch qualifizierte Person nach dem für das Projekt geltenden Eurocode 7 und den nationalen Festlegungen vornehmen; eine pauschale Zuordnung etwa jedes Einfamilienhauses ist nicht möglich.
- Kategorie 1: einfache, gut bekannte Verhältnisse mit geringem geotechnischem Risiko.
- Kategorie 2: übliche Bauwerke und Baugrundverhältnisse mit regulären Nachweisen.
- Kategorie 3: außergewöhnliche oder besonders schwierige Verhältnisse mit erhöhtem Untersuchungs- und Nachweisbedarf.
Historische Vorinformationen
Eiszeit und der Baugrund
Geologische Karten, frühere Aufschlüsse und die Geländegeschichte liefern Hinweise auf den Baugrund; für ein konkretes Bauvorhaben sind geeignete Erkundungen und die geotechnische Auswertung nötig. Windverfrachteter Löss kann regional eine wichtige Schicht bilden.
Historische Karten und Informationen
Geologische Baugrunduntersuchungen wurden schon früher angestellt und regelmäßig in Karten eingetragen. Solches Kartenmaterial ist bis heute eine hilfreiche Vorinformation, ebenso wie historische Fotos und Ereignisse. Für den Raum Dresden gilt zum Beispiel, dass in den obersten Metern vielerorts Trümmerschutt ansteht, eine Folge der Zerstörung der Stadt im Zweiten Weltkrieg.
Nützliche Kartendienste:
Bodenproben
Planung von Erkundungsmaßnahmen
Probebohrungen und andere Aufschlüsse müssen zur erwarteten Schichtung und zu den geplanten Laboruntersuchungen passen. Ziel sind repräsentative Proben und ein Baugrundmodell, das die für das Bauwerk relevanten Schichten erfasst. Anzahl, Lage und Tiefe der Aufschlüsse werden projektbezogen festgelegt; eine feste Mindesttiefe aus einer einzelnen Faustformel genügt nicht.
Qualität von Bodenproben
Für Laborversuche müssen Proben in der jeweils benötigten Qualität gewonnen werden. Eine gestörte Probe kann beispielsweise die Kornzusammensetzung zeigen, während Kennwerte zum natürlichen Spannungs- und Verformungsverhalten eine deutlich besser erhaltene Probe benötigen. DIN EN ISO 22475-1:2022-02 behandelt die technischen Grundlagen der Probenentnahme; die Entnahmekategorie und erreichbare Probenqualität sind für das Untersuchungsprogramm festzulegen.
Grundbaukonstruktionen
Flächengründung
Die Flächengründung, gesucht und gesprochen meist Flachgründung, verteilt die Gebäudelast auf eine ausreichend tragfähige Fläche in geringer Tiefe. Die Lastverteilung erfolgt über:
- Einzel- oder Streifenfundamente und
- Plattenfundamente (Plattengründung).
Einzelfundamente gibt es in verschiedenen Ausführungen; sie leiten in der Regel die Lasten einer Säule oder Stütze ab.
Streifenfundamente sind mit Einzelfundamenten vergleichbar, aber linienförmig. Das typische Beispiel sind tragende Wände.
Plattenfundamente verteilen die Lasten über eine große Fläche und tragen mit ausreichender Bewehrung zu einer gleichmäßigen Setzung des gesamten Gebäudes bei. Das reduziert Risse aus ungleichmäßiger Setzung.
Der Bemessungswert des Sohlwiderstands ist keine allgemeingültige Eigenschaft einer Bodenart. Er hängt unter anderem von Schichtung, Bodenkennwerten, Fundamentabmessungen, Einbindetiefe und Grundwasser ab und muss für das konkrete Bauwerk geotechnisch nachgewiesen werden.
Bodenart und Bezeichnungen wie „gemischtkörniger Boden“ und „tonig-schluffiger Boden“ beschreiben den Bestand, die Konsistenz den Zustand des Bodens.
Grundregeln
- Spannung = Kraft / Fläche
- Die für Setzungen maßgebende Bodentiefe hängt von Fundament, Lasten und Schichtung ab und wird rechnerisch ermittelt.
Minderung der Gründung während der Herstellung der Baugrubensohle
- Auflockerung nichtbindiger und schwach bindiger Böden mit anschließend mangelhafter oder fehlender Verdichtung
- Aufweichung gemischtkörniger und bindiger Böden durch mangelhafte oder fehlende Entwässerung der Baugrubensohle
- dieselbe Aufweichung als Folge von Frost-Tau-Wechseln
- dieselbe Aufweichung als Folge mangelhafter oder fehlender Dränung
Ursachen für lastbedingte Setzungsunterschiede
- unterschiedliche Bodeneigenschaften unter dem Bauwerk (verfüllte Teiche, Gräben, Gruben)
- unterschiedliche Dicke der zusammendrückbaren Schichten unmittelbar unter dem Bauwerk
- Belastungen auf der Geländeoberfläche nahe am Bauwerk
- veränderte Lasteintragung durch Umnutzung oder konstruktive Veränderungen
- Entlastung durch Geländeabtrag in unmittelbarer Nähe
Tiefengründung
Die Tiefengründung, gesucht meist als Tiefgründung, leitet die Lasten in tiefere, tragfähige Schichten. Unterschieden werden Kastengründungen (Pfeiler, Senkkästen, Brunnengründung) und Pfahlgründungen. Kastengründungen sind vereinfacht gesagt tief liegende Flächengründungen.
Pfähle werden nach Herstellung und Tragverhalten unterschieden:
Herstellung:
- Ortpfahl: vor Ort im Boden hergestellt, als Bohrpfahl nach DIN EN 1536
- Fertigpfahl: im Werk hergestellt und angeliefert; Fertigpfähle aus Beton regelt DIN EN 12794
- Verdrängungspfahl: der Boden wird beim Einbringen verdrängt, zum Beispiel durch Rammen, nach DIN EN 12699
- Kleinpfahl (Mikropfahl): kleiner Durchmesser, typisch bei Unterfangungen, nach DIN EN 14199
Tragverhalten:
- Spitzendruck: Lastabtrag über den Pfahlfuß in die tragfähige Schicht
- Mantelreibung: Lastabtrag über die Reibung zwischen Pfahlmantel und Boden
- in der Praxis meist eine Kombination aus beidem
Sonderformen:
- Pfahlrost: Lastverteilung über die Pfahlköpfe auf mehrere Pfähle
- Kombinierte Pfahl-Platten-Gründung (KPP)
Brunnengründung (Brunnenringgründung)
Die Brunnengründung ist eine historische Form der Kastengründung, die im Bestand noch häufig anzutreffen ist: Brunnenringe aus Mauerwerk, Beton oder Stahlbeton werden aufgesetzt, der Boden im Inneren wird ausgehoben, und die Ringe sinken unter ihrem Gewicht ab. Ist die tragfähige Schicht erreicht, wird der Brunnen mit Beton oder Magerbeton verfüllt und trägt darüber das Fundament. Bei Bestandsgebäuden mit Brunnengründung ist die Lage der einzelnen Brunnen oft nicht dokumentiert; bei Setzungsschäden gehört ihre Erkundung zur Ursachenermittlung.
Grundregeln
- Die Lastableitung erfolgt punktuell über die Pfähle.
- Mantelwiderstand: wirkt entlang der Pfahlachse gegen Zug und Druck.
- Bettungswiderstand: wirkt senkrecht zur Pfahlachse gegen Biegung.
Für Pfahlwiderstände und die Bemessung von Pfahlgründungen sind die Projektdaten, Versuche und das geltende Regelwerk maßgebend. Die EA-Pfähle der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik enthalten ergänzende Empfehlungen. Eine allgemeine Wertetabelle ohne Pfahlart, Bodenmodell und Fundstelle wäre hierfür ungeeignet.
Einfluss von Wasser
Grundwasserabsenkung und Wasserhaltung
Wird der Wasserspiegel abgesenkt, entfällt der Auftrieb im Boden, die effektiven Spannungen steigen, und der Boden setzt sich. Zusätzlich kann eine Wasserentnahme Feinkorn ausspülen (Suffosion). Die entstehenden Hohlräume führen zu Sackungen und Setzungen bis hin zum Versagen des Baugrunds.
Überfeuchtung und Austrocknung
Besonders bindige und gemischtkörnige Böden reagieren stark auf Änderungen des Wassergehalts:
- Überfeuchtung: Tragfähigkeitsminderung durch Aufweichen des Bodens.
- Austrocknung: Volumenverminderung, vor allem im Bereich der Schrumpfgrenze des Bodens.
Auch eine fehlende oder versagende Bauwerksabdichtung und Dränung kann den Wasserhaushalt am Fundament dauerhaft verändern.
Frost
Ob ein Boden frostempfindlich ist, hängt nicht allein von einem festen Feinkornanteil ab. Entscheidend sind unter anderem Kornverteilung, Wassernachschub und Temperaturverlauf. Die Größe der Frosthebung beeinflussen vor allem:
- Kornverteilung, spezifische Oberfläche der Bodenteilchen und tonmineralogische Zusammensetzung
- Möglichkeit des Wassernachschubs
- Wärmeentzugsrate des Bodens
- Auflast
Unterfangung
Unterfangung bedeutet, die Gründung eines Bestandsgebäudes nachträglich zu sichern oder zu verändern. DIN 4123:2013-04 gilt für die herkömmliche Unterfangung in schmalen Streifen aus Mauerwerk, Beton oder Stahlbeton sowie für bestimmte Arbeiten neben bestehenden Gebäuden. Andere Verfahren benötigen eine eigene Planung und die jeweils einschlägigen Ausführungsnormen, zum Beispiel:
- Bohrpfahlwände
- Schlitzwände
- Verpresspfähle
- Bodenverfestigung (Injektion)
- Bodenvernagelung
Trotz sorgfältiger Planung sind Mängel wie Rissbildung oder Rissaufweitung im Bestandsgebäude bei Unterfangungen nicht immer vermeidbar. Häufige Schadensursachen:
- Nichteinhaltung der Abmessungen und Schrittfolgen der Unterfangungsabschnitte sowie der Abbindezeiten von Mörtel und Beton
- unzureichender Kraftschluss zwischen Unterfangung und Bestandsmauerwerk
- fehlerhafter oder fehlender Standsicherheitsnachweis
- fehlende Sicherungsmaßnahmen bei vorgeschädigten Bestandsbauwerken
Bei einer herkömmlichen Unterfangung werden schmale Abschnitte nach einem abgestimmten Bauablauf hergestellt. Breite, Reihenfolge, Sicherung und Kraftschluss sind objektspezifisch statisch und geotechnisch zu planen; die Schritte dürfen nicht aus einer allgemeinen Internetbeschreibung auf eine Baustelle übertragen werden.
Herkömmliche Unterfangung
Die Ausführung kann beispielsweise mit Mauerwerk, Beton oder Stahlbeton erfolgen. Während der Arbeiten sind Bauzustände und Verformungen des Bestands zu überwachen.
Injektion
Bei geeigneten Baugrundverhältnissen können Injektionsverfahren den Boden unter bestehenden Fundamenten verbessern. Ob damit die erforderliche Tragfähigkeit und Setzungsbegrenzung erreicht wird, ist objektspezifisch nachzuweisen.
Pfähle
Verpresste Kleinpfähle (siehe oben) übernehmen die Fundamentlasten. Der Vorteil: Tiefer liegende, tragfähigere Bodenschichten können genutzt werden.
Häufige Fragen
Was ist eine schwimmende Gründung?
Bei einer schwimmenden Gründung wird auf wenig tragfähigem, setzungsempfindlichem Boden etwa so viel Bodengewicht ausgehoben, wie das Gebäude später wiegt. Die Spannungen im Untergrund ändern sich dadurch kaum, das Gebäude „schwimmt“ gewichtsneutral im Boden. Das Prinzip wird bei tiefen Kellergeschossen auf weichen Böden genutzt und erfordert eine sorgfältige Berechnung von Aushub, Auftrieb und Bauablauf.
Wann brauche ich ein Baugrundgutachten?
Vor Neubau, Anbau oder wesentlichem Umbau sollten Baugrund und Grundwasser in dem Umfang untersucht werden, den Bauwerk und Standort erfordern. Ob vorhandene Daten genügen oder zusätzliche Aufschlüsse nötig sind, legt die geotechnische Planung fest. Nachbarschaftsdaten können Hinweise geben, ersetzen aber keine Prüfung des eigenen Grundstücks.
Sind Setzungsrisse gefährlich?
Das hängt von Ursache, Bauteil und zeitlicher Entwicklung ab. Eine Instandsetzung ist erst sinnvoll planbar, wenn der Grund der Verformung untersucht wurde. Wiederholte Rissbreitenmessungen können zeigen, ob sich der Befund verändert; bei Tragwerksfragen ist eine statische Beurteilung nötig.
Wann ich bei Rissen und Setzungen ins Spiel komme
Als Sachverständiger bestimme ich zuerst die Rissart, denn Setzungsriss, Spannungsriss und Putzriss sehen einander ähnlich und bedeuten Verschiedenes. Verlauf, Breite und Lage im Bauteil sagen, welcher vorliegt. Bei Verdacht auf Setzungen setze ich Messmarken und nehme die Rissbreiten über mehrere Termine auf; für Fragen der Tragfähigkeit ziehe ich einen Tragwerksplaner hinzu. Wenn auf dem Nachbargrundstück Abbruch-, Gründungs- oder Rammarbeiten anstehen, dokumentiere ich den Zustand Ihres Gebäudes vorher, das ist die Beweissicherung, die im Streitfall bares Geld wert ist. Der erste Schritt ist eine kostenfreie Ersteinschätzung mit Fotos der Risse.
Quellen und Stand
Normenstand: September 2026. Gründung und Unterfangung sind standort- und bauwerksbezogen zu planen; die Angaben hier ersetzen keinen geotechnischen Nachweis.
- DIN 4020:2010-12 – Geotechnische Untersuchungen
- DIN EN ISO 22475-1:2022-02 – Probenentnahme
- DIN 4123:2013-04 – Arbeiten neben Gebäuden und herkömmliche Unterfangung
- DGGT: EA-Pfähle
Falco Witschel ist Geprüfter Sachverständiger für Schäden an Gebäuden (EIPOS) und Sachverständiger für Schimmel- und Feuchteschäden (EIPOS). Er begutachtet Schäden an Bestandsgebäuden in Dresden und Sachsen. Mehr über mich
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