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Projekte und Beiträge

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Murenabgang hinter einer Eisenbahnbrücke.

Das Bild zeigt eine eisenbahnbrücke, unter der sich ein Schlammstrom ergossen hat.
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Skizze zur Lage einer Hangrutschung zwischen zwei Felsen.

Das Bild zeigt eine skizze über die Erstreckung einer Hangrutschung.
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Untermauerung und Verankerung an einer einsturzgefährdeten Felswand.

Das Bild zeigt Untermauerung und Verankerung an einer einsturzgefährdeten Felswand.

 Der Staatliche Geologische Dienst Sachsens verfügt über ein einzigartiges Daten- und Archivmaterial, welches wir fortlaufend in Projekten und Untersuchungen erweitern und modernisieren. Außergewöhnliche und wissenschaftliche Fragestellungen bearbeiten wir in Kooperation mit verschiedenen Hochschulen und Universitäten. Hieraus ergeben sich Themen für studentische Qualifizierungsarbeiten.

Nachfolgend ist eine Auswahl von Beiträgen und Projekten aufgelistet, welche wir in den vergangenen Jahren umgesetzt haben.

Werksauftrag

Laufzeit: seit 2015

Projektpartner: TU Bergakademie Freiberg, Institut für Geotechnik

Inhalt: Typische Gesteine im Freistaat Sachsen werden sachsenweit beprobt und deren petrophysikalische und geomechanische Eigenschaften untersucht. Dadurch erhalten wir typische und belastbare Kennwertdaten, u. a. für unsere Fachstellungnahmen.

Ergebnisse: Zu den ermittelten Kennwerten gehören z. B. der Wassergehalt, die Dichte, der Elastizitätsmodul, die Querdehnzahl, die Druckfestigkeit, die Spaltzugfestigkeit, der Cerchar-Abrasisivitäts-Index sowie das Verformungsmodul.  Die Parameter werden in die Geodatenbank des LfULG eingepflegt.

Probekörper nach Bestimmung der Zugfestigkeit (Spaltzugversuch).
Probekörper nach Bestimmung der Zugfestigkeit (Spaltzugversuch).  © Dr. Thomas Frühwirt, TU Bergakademie Freiberg

Amtshilfe für den Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement

Laufzeit: seit dem Jahr 2000 fortlaufend

Auftraggeber: Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement Dresden

Inhalt: Begehungen zur Bemusterung Felsmassiv und Festungsmauerwerk, Beratung zu ingenieurgeologischen Fragestellungen im Zusammenhang von Felssicherungsarbeiten, Mauerwerks- und Gebäudesanierungen der Festung Königstein.

Ergebnisse: Es werden Jahresberichte für die durchgeführten Frühjahrsbegehungen erstellt. Inhalt ist die Zustandsbeschreibung des Felsmassivs und des Festungsmauerwerks. Treten Veränderungen auf, werden Handlungsempfehlungen für Mauerwerksinstandsetzungen und Felssicherungen gegeben.

Das Bild zeigt Felssicherung durch Untermauerung an der Festung Königsstein.
Untermauerung eines Felsüberhanges durch Sandsteinmauerwerk.  © Peter Dommaschk, LfULG.

Zuarbeit zum Projekt »Siedlungsökologie im Dorfumbau« des LfULG

Laufzeit: 2020

Auftraggeber: Referat Ländliche Entwicklung des LfULG

Inhalt: Grüne Lebensräume im Dorf sind ein erklärtes Ziel. Doch welche Pflanzen eignen sich, wenn individuelle Vorlieben, Pflegeaufwand, Nutzen für die biologische Vielfalt und Klimaresilienz abzuwägen sind? Antworten gibt die Broschüre »Grüne Lebensräume im Dorf - Pflanzempfehlungen unter sich verändernden Nutzungs- und Umweltbedingungen«, die jetzt in überarbeiteter Neuauflage erschienen ist. Das Referat Ingenieurgeologie hat dazu Beiträge zur Folge Austrocknung auf Boden und Bauwerke sowie zur Interaktion von Bäumen, Untergrund und Häusern erarbeitet.

Ergebnisse: In den trockenen Sommern 2018 und 2019 hart sich der natürliche Grundwasserstand erheblich abgesenkt. Das hatte zur Folge, dass der oberflächennahe Baugrund erheblich austrocknete und durch die assoziierte Volumenverringerung Schrumpfungssetzungen mit schädlichem Einfluss auf Gebäude auftraten. So können sich unter Kellern und Gründungen Fugen und im Mauerwerk Risse bilden. Ein Großbaum in Wohnhausnähe verstärkt diesen Effekt, da die Baumwurzeln zusätzlich Wasser abziehen und so den Boden schrumpfen lassen.

Das Bild zeigt die Wirkung eines Großbaumes in Hausnähe bei Trockenheit.
Wirkung eines Großbaums in Hausnähe bei Trockenheit. Der Baum entzieht dem Untergrund Wasser, wodurch der Boden schrumpft, was wiederum Risse im Mauerwerk des Hauses verursachen kann.  © Katrin Rother, LfULG

Untersuchungen zur Anisotropie von Gneisen hinsichtlich des  Abrasivitätsverhaltens unter Berücksichtigung petrographischer Eigenschaften im Umfeld des geplanten Erzgebirgsbasistunnels der Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden – Prag

Masterarbeit

Laufzeit: 2019

Bearbeiter: Lisa Thiele, TU Bergakademie Freiberg

Inhalt: Im Zuge der Masterarbeit wurden Para- und Orthogneise des Osterzgebirges im Hinblick auf ihr Abrasivitätsverhalten untersucht. Besonderes Interesse galt dem Zusammenhang zwischen den petrographischen Eigenschaften und dem Werkzeugverschleiß der Gesteine. An allen Gneisproben wurden Cerchar-Abrasivitätsversuche und Dünnschliffuntersuchungen durchgeführt.

Ergebnisse: Die Gneise sind petrographisch anisotrop. Auf den Foliationsflächen sind Mineralstreckungslineare ausgebildet. Die Gesteine sind mittel bis extrem hoch abrasiv, sodass mit einem hohen Werkzeugverschleiß gerechnet werden muss.

Probenkörper für die Bestimmung des Abrasivitätsindexes
Probenkörper für die Bestimmung des Abrasivitätsindexes.  © Lisa thiele, TU Bergakademie Freiberg

Erstellung eines Hydrogeologischen Modells im Umfeld des Trassenkorridors des Erzgebirgsbasistunnels der Eisenbahn-Neubaustrecke Dresden – Prag

Masterarbeit

Laufzeit: 2020

Bearbeiter: Johannes Köhler, TU Bergakademie Freiberg

Inhalt: Die Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss von Störungen auf die Gottleuba. Dazu wurden Nassstellen kartiert und Wasserproben analysiert.

Ergebnisse: Hydrogeologisch befindet sich das Gebiet im Bereich der metamorphen Gesteine des Osterzgebirges. Diese zählen zu den Kluftgrundwasserleitern. Die Störungen der Störungszone Petrovice-Döbra und des Störungseinflussbereiches Gottleubatal haben keinen Einfluss auf die Gottleuba durch tiefere und stärker mineralisierte Kluftgrundwässer.

Der Fluss Gottleuba.
Der Bach Gottleuba.  © Johannes Köhler, TU Bergakademie Freiberg

FuE-Projekt

Laufzeit: 2016-2017

Auftragnehmer: CUI Consultinggesellschaft für Umwelt und Infrastruktur mbH, Halle (Saale)

Inhalt: Dokumentieren und Beschreiben von Verkarstungsphänomenen im Freistaat. Bewerten hinsichtlich ihrer Relevanz und Web-basiertes Darstellen.

Ergebnis: Im Rahmen des Projektes wurde eine Gefahrenhinweiskarte für den Freistaat Sachsen erstellt. Die Karte enthält Flächen, für die subrosionsgefährdete Gesteine und tatsächliche Subrosionsobjekte bekannt geworden sind. Es wurde eine Differenzierung dieser Flächen in drei Gefahrenstufen vorgenommen.

Karstschlotten entlang von Klüften in einer Felswand
Karstschlotten entlang von Klüften in einer Felswand.  © CUI Consultinggesellschaft für Umwelt und Infrastruktur mbH

FuE-Projekt

Laufzeit: 2014-2015

Projektpartner: GEOTEST AG, Davos und Bern (Schweiz)

Inhalt: Risikoanalyse einer Verklausung (eines Aufstaus) der Elbe infolge verschiedener Szenarien von Sturz- und Rutschprozessen in der Sächsischen Schweiz zwischen der Landesgrenze zu Tschechien bis nach Pirna. Ausgehend von den morphologischen und geologischen Gegebenheiten wurden Ereignisse und Eintrittswahrscheinlichkeiten mit großen und sehr großen Sturz- und Rutschvolumen beschrieben, welche den Flussquerschnitt maßgeblich betreffen könnten.

Ergebnisse: Für Sturz- und Rutschprozesse wurden die „verklausungsrelevanten“ Szenarien als äußerst unwahrscheinlich erachtet. Die generelle Gebirgsstabilität ist als gut zu erachten. Auch außerordentliche Niederschlagsereignisse dürften wegen der guten Dränage des Gebirges nicht zu einer tiefgreifenden Destabilisierung führen. Es sind in der Vergangenheit keine derartigen Ereignisse bekannt, es finden sich auch keine morphologischen Entsprechungen entlang des Elbtales (Ausbruchnischen).

Schematische Darstellung möglicher Sturzszenarien an Steinbruchwänden entlang der Elbe. © Dr. Kaspar Graf

Laboruntersuchungen sowie Feldmessungen mittels Ultraschallmesstechnik

Amtshilfe

Laufzeit: 2016

Auftraggeber: Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement Bautzen

Inhalt: Untersuchung von Bohrkernproben des Sächsischen Kreidesandsteins durch das  Gesteinsmechanische Labor der TU Bergakademie Freiberg am Institut für Geotechnik zur gesteinsphysikalischen Charakterisierung von ausgewählten Typusgesteinen des Elbsandsteingebirges. Darüber hinaus wurden an der Basteiaussicht Felsmessungen mittels Ultraschallmesstechnik mit bergsteigerischer Unterstützung durchgeführt.

Ergebnisse: Die erzielten Ergebnisse der Laboruntersuchungen und der in situ durchgeführten Ultraschalluntersuchungen an der Basteiaussicht (siehe Bilder) sind eine Grundlage für die folgenden Untersuchungs- und Planungsschritte für eine mögliche Sanierung der Basteiaussicht.

Ultraschallmessungen an der Basteiaussicht.
Ultraschallmessungen an der Basteiaussicht.  © Peter Dommaschk, LfULG
Ultraschallmessungen an der Basteiaussicht.
Ultraschallmessungen an der Basteiaussicht.  © Peter Dommaschk, LfULG
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