Felddurchlässigkeitsversuch (Lefranc/Lugeon) in Paderborn – Versickerungspotenzial präzise bestimmen

Der Packer wird auf Tiefe gesetzt, das Manometer justiert, die Pumpe auf konstanten Druck geregelt. Beim Felddurchlässigkeitsversuch in Paderborn kommt es auf jedes Detail an: den korrekten Sitz der Manschette im klüftigen Kalkstein, die exakte Erfassung der Wassermenge über die Zeit, die Dokumentation von Druckstufen nach den Vorgaben der DIN EN ISO 22282. Wir setzen in Paderborn sowohl Lefranc-Versuche im Lockergestein als auch Lugeon-Tests im Fels ein. Die Methode hängt vom Untergrund ab – und der ist in der Region Paderborn alles andere als einheitlich. Mal steht der Festgesteinshorizont des Oberen Muschelkalks schon bei zwei Metern an, mal durchteufen wir mächtige quartäre Talfüllungen der Pader. Genau diese Wechselhaftigkeit macht standardisierte Laborwerte allein unzureichend.

Ein einzelner Lugeon-Wert im verkarsteten Kalkstein Paderborns kann um zwei Zehnerpotenzen vom Wert in fünf Metern Entfernung abweichen – Mittelwerte sind hier gefährlich.

Unsere Leistungsbereiche

Vorgehen und Leistungsumfang

Die hydrogeologischen Verhältnisse Paderborns werden maßgeblich vom Karstsystem der Paderborner Hochfläche geprägt. Mit über 200 Karstquellen – die Pader selbst entspringt in über 200 Einzelquellen im Stadtgebiet – ist der Untergrund von stark variierenden Durchlässigkeiten durchzogen. Im Bereich der Paderauen stehen oft sandig-kiesige Talfüllungen mit hohen kf-Werten von 10⁻³ bis 10⁻⁴ m/s an, während die mergeligen Schichten des Keupers deutlich geringere Durchlässigkeiten aufweisen. Ein Sondierung mittels SPT-Bohrung liefert erste Hinweise auf die Lagerungsdichte, bevor wir die Versuchsstrecke für den Lefranc-Test festlegen. Bei Bauvorhaben in Hanglage zum Ehmsenberg kombinieren wir die Durchlässigkeitsversuche mit einer Analyse der Böschungsstabilität, weil Sickerströmungen im klüftigen Kalk die Standsicherheit kritisch beeinflussen können. Die gemessenen kf-Werte dienen als direkte Eingangsgröße für Grundwasserabsenkung und Versickerungsanlagen nach DWA-A 138.

Felddurchlässigkeitsversuch (Lefranc/Lugeon) in Paderborn – Versickerungspotenzial präzise bestimmen — Technische Referenz — Paderborn

Lokaler geotechnischer Kontext

Ein Ingenieurbauprojekt an der Borchener Straße musste die Bauwasserhaltung neu dimensionieren, nachdem die erste Abschätzung auf Basis von Sieblinien einen kf-Wert von 5·10⁻⁵ m/s annahm. Der Lefranc-Versuch in 6 m Tiefe ergab jedoch 8·10⁻⁴ m/s – Faktor 16 höher. Die ursprünglich geplanten vier Pumpen hätten den Andrang nicht bewältigt; die Baugrube wäre abgesoffen. Bei einem Lugeon-Test im Karst westlich von Paderborn zeigte ein P-Q-Diagramm zudem turbulentes Fließen mit Kluftauswaschung schon bei moderaten 3 bar. Wer in Paderborn auf Feldversuche verzichtet und nur mit Laborwerten oder Tabellenbüchern arbeitet, riskiert Fehldimensionierungen im Bereich von Faktor 10 bis 100. Die Konsequenzen reichen von der unwirksamen Versickerungsanlage bis zum hydraulischen Grundbruch in der Baugrube.

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Maßgebliche Normen

DIN EN ISO 22282 (Geotechnische Erkundung – Feldversuche – Abschnitt 2: Lefranc, Abschnitt 3: Lugeon), DWA-A 138 (Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser), DIN 4020 (Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke), Eurocode 7 – EN 1997-2:2010 (Erkundung und Untersuchung des Baugrunds)

Typische Werte

Parameter	Typischer Wert
Versuchstyp Lockergestein	Lefranc (konstante / fallende Druckhöhe)
Versuchstyp Fels	Lugeon (5 Druckstufen à 10 min nach Houlsby)
Bohrdurchmesser Lefranc	100–200 mm (entspricht DIN EN ISO 22282-2)
Prüfstreckenlänge Lugeon	2,0–5,0 m im verrohrten Bohrloch
Maximaler Prüfdruck	10 bar (begrenzt durch Gebirgsfestigkeit und Kluftöffnung)
Erfassungsintervall	30-Sekunden-Takt mit automatischer Druck- und Volumenstrommessung
Dokumentation	Lugeon-Wert, kf-Wert, P-Q-Diagramm, Auswertung nach Houlsby

Gängige Fragen

Wann ist ein Lefranc-Versuch sinnvoll und wann ein Lugeon-Test?

Lefranc eignet sich für Lockergesteine wie Sand, Kies oder Schluff und kommt bei Tiefen bis etwa 20 m zum Einsatz. Sobald das Bohrloch im Fels steht und Klüfte die Wasserwegigkeit bestimmen, ist der Lugeon-Test die richtige Wahl. In Paderborn wechseln die Verhältnisse oft schon auf kurzer Distanz – dann kombinieren wir beide Verfahren in einer Bohrung.

Was kostet ein Felddurchlässigkeitsversuch in Paderborn?

Ein einzelner Lefranc- oder Lugeon-Versuch in einer bestehenden Bohrung liegt im Bereich von €560 bis €1000, abhängig von Tiefe, Druckstufenanzahl und Auswerteaufwand. Die Kosten steigen, wenn die Bohrung ausschließlich für den Versuch abgeteuft werden muss.

Warum reichen Laborversuche zur Bestimmung des kf-Werts nicht aus?

Laborversuche an gestörten oder kleinen ungestörten Proben erfassen nicht das Kluftnetz, die Schichtung oder Makroporen im Gebirge. Gerade im verkarsteten Kalkstein Paderborns wird die Durchlässigkeit fast ausschließlich von Trennflächen bestimmt, die in einer Laborprobe gar nicht vorkommen. Der Feldversuch misst das tatsächliche Gebirgsverhalten im natürlichen Spannungszustand.

Können die Versuche auch zur Bemessung von Versickerungsanlagen genutzt werden?

Ja, das ist einer der häufigsten Anwendungsfälle in Paderborn. Die gemessenen kf-Werte gehen direkt in die Dimensionierung von Rigolen, Mulden oder Sickerschächten nach DWA-A 138 ein. Besonders bei Bauvorhaben in den Paderauen mit hohem Grundwasserstand ist der exakte Wert entscheidend für die Genehmigungsfähigkeit.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Paderborn und Umgebung. Mehr Info.

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