Erdfälle und Senkungen in Stuttgart-Bad Cannstatt Winterhalde

Im Sommer 1941 brach in der Tarnowitzer Straße in einem Wohngebäude der Keller ein, sodass die dort eingelagerten Mostfässer und Kartoffeln drei Meter in die Tiefe stürzten. Bereits vor diesem Ereignis war das Wohngebäude wie auch die umgebende Bebauung von Rissen durchzogen, die Erdsenkungen infolge der Gipsauslaugung anzeigten. An Rissen angebrachte Gipsmarken belegten anhaltende Senkungsbewegungen. Bis heute mussten aufgrund massiver Bauschäden mehrere Häuser abgerissen werden.

Neben diesen größeren Erdfällen traten auch im öffentlichen Raum (Straßen, Gehwege) wiederholt kleinere Erdfälle auf, die verfüllt werden mussten. So ereignete sich beispielsweise in der Nacht vom 22. auf den 23. September 1975 ein Erdfall in der Tarnowitzer Straße, bei dem ein abgestellter LKW-Anhänger mit dem Rad einbrach.

Im Gefährdungsgebiet wird der ausgeprägte Auslaugungsvorgang zudem durch die spezielle strukturgeologische Situation entlang der Filderrandverwerfung sowie den besonderen hydrogeologischen Verhältnissen eines heute nicht mehr sichtbaren Taleinschnitts begünstigt, der Kienbachtal-Mulde (Kienbachtälchen). Der Kienbachtal-Mulde kommt für den Grundwasserabfluss eine wichtige Rolle zu (Rogowski, 2002; 2006). Das in den Lockergesteinsschichten des Kienbachtälchens gesammelte Grundwasser laugt die flächig in geringer Tiefe im Untergrund ausstreichenden Sulfatgesteine der Grundgipsschichten aus.

Infolge des Erdfalls 1957 wurde im Frühjahr und Frühsommer desselben Jahres der Bereich des Ereignisses geophysikalisch mittels Geoelektrik untersucht. Dabei wurde ein größerer Hohlraum im Nahbereich der Remstalbahnstrecke detektiert und durch eine weitere Erkundungsbohrung verifiziert. Die anlässlich des Erdfalls 1957 bis in den Grenzdolomit der Erfurt-Formation abgeteuften Bohrungen schlossen die Sulfatlagen im Bereich des Bochingen-Horizontes bis zu den Grundgipsschichten auf. Auslaugungsstadien von nahezu unausgelaugten und nur stark zerklüfteten Gipsen, über Bereiche mit Hohlraumbildungen bis hin zur fast vollständigen Auflösung des Gipses und Ausbildung von weichen lehmigen Gipsauslaugungsrückständen (GAR) wurden angetroffen. Auch wurden im Sommer 1957 Färbeversuche mittels Uranin durchgeführt, um mögliche Verbindungen und Fließpfade zwischen den Bohrlöchern nachzuweisen und Anhaltspunkte über die räumliche Lage weiterer potenzieller Hohlräume zu erlangen.

Über einen Zeitraum von gut 10 Jahren wurden bis 1980 im Senkungsgebiet mit den ausgeprägtesten Gebäudeschäden am Ostrand der Kienbachtal-Mulde Senkungsmessungen durchgeführt. Bis zu 32 mm Setzungsbewegungen wurden dabei erfasst.

Anlässlich weiterer Erdfälle und Senkungsschäden wurden 1992 im Umfeld der Tarnowitzer Straße bei einer weiteren Erkundungskampagne vier Bohrungen abgeteuft und deren nächste Umgebung durch Bohrlochseismik erkundet. Hierbei konnten Hinweise zu Auflockerungen und potenziellen Hohlräumen erhalten werden. Für eine genauere Beurteilung der Untergrundsituation wären aber ergänzende direkte Baugrundaufschlüsse (Bohrungen) benötigt worden.

Der Erdfall vom Frühjahr 2000 im Kindergartengelände befindet sich nicht in unmittelbarer Nähe des bisher bekannten Senkungsgebiets, weshalb die räumliche Ausdehnung des Gefährdungsgebiets sowie des akuten Gefährdungspotenzials neu geklärt werden mussten. Hierfür wurden zur Erkundung der Untergrundsituation und subrosionsbedingter Phänomene Bohrungen im unmittelbaren und weiteren Umfeld des Ereignisses niedergebracht sowie geoelektrische, reflexions-/refraktionsseismische Untersuchungen und mikrogravimetrische Untersuchungen durchgeführt. Die geophysikalischen Untersuchungen erbrachten Hinweise auf Inhomogenitäten (Auflockerungsbereiche, Hohlräume) im Untergrund, die gezielt mithilfe ergänzender Bohrungen verifiziert werden konnten (Rogowski, 2002; 2006). Bei einer Kernbohrung (B4) im Nahbereich des Erdfalls wurde in den Grundgipsschichten in einer Tiefe zwischen 35 m und 40 m u. GOK ein größerer Hohlraum erbohrt. Dessen Volumen und die Hohlraumform konnte mittels Sonarvermessung (Echo-Log) bestimmt werden. Bei einem Radius von minimal 5 m und maximal 14 m sowie einer Höhe von 5 m im Bereich der Bohrung wurde ein Hohlraumvolumen von ca. 600 m³ ermittelt (Rogowski & Schweikardt, 2006).

Generelle Anmerkungen

Indirekte geophysikalische Erkundungsverfahren können angewandt werden, um flächendeckende Informationen über die Untergrundsituation zu gewinnen, z. B. zur Lokalisierung von Lösungshohlräumen. Wie auch im vorliegenden Fall ist dieses Erkundungsverfahren häufig mit großen Unsicherheiten behaftet. Verantwortlich hierfür sind Rahmenbedingungen, wie z. B. oberflächennahe Störeinflüsse (Ver-, Entsorgungsleitungen, Kanäle, Auffüllungen), wechselnde Mächtigkeit und Zusammensetzung der Lockergesteinsüberdeckung oder unterschiedliche Beschaffenheit und wechselnder Verwitterungszustand des Festgesteinsuntergrunds (Rogowski, 2006). Die gewonnenen Erkenntnisse sind daher durch gezielte Erkundungsbohrungen zu überprüfen.

Die 1957 abgeteuften Bohrungen und dabei angetroffene Hohlräume wurden im Anschluss mit einer leicht laufenden, langsam abbindenden Mörtelmischung verpresst. In Klüfte oft unkontrolliert abfließende Verpresssuspensionen können dabei häufig zu hohen Verpressmengen führen. In einem Bohrloch wurden dabei fast 84 000 l Mörtelmischung verbraucht, bis alle Hohlräume verfüllt waren.

Der Erdfall 2000 wurde mit Erd- bzw. Recyclingmaterial verfüllt und mit einem Geogitter überspannt (Rogowski 2002).

Der bei der Erkundung im Jahr 2000 detektierte ca. 600 m³ große Hohlraum wurde mit rolligen Lockergesteinen soweit verfüllt, dass für einen möglichen Verbruch nur ein unkritischer Resthohlraum verblieb (Rogowski, 2002). 

Nachfolgend sind die wichtigsten Punkte des Erdfalls in der Ihmlingstraße tabellarisch aufgelistet:

Stammdaten:

Allgemeine Fachdaten:

Spezielle Fachdaten Verkarstung/Subrosion: