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Schwinggeschwindigkeit

Die Schwinggeschwindigkeit (Phys.: Schnelle) der Bodenbewegung, oder genauer ihr Maximalwert (Peak Ground Velocity, PGV) ist der Messwert mit dem mögliche Schadenswirkungen von Erschütterungen auf Gebäude  beurteilt werden müssen. Andere Größen, wie Magnitude oder Intensität beispielsweise eines Erdbeben, sind hierzu nicht geeignet und nicht normgerecht.

In Deutschland bestimmt die normgerechte Verwendung der Schwinggeschwindigkeit die Norm DIN 4150. Die Erschütterung oder Bodenbewegung an einen bestimmten Punkt (Messpunkt) ist zunächst durch die Bodenbewegung, also den Schwingweg (Amplitude) als Funktion der Zeit bestimmt. Durch Ableiten (Differenzieren nach der Zeit) lässt sich hieraus die Schwinggeschwindigkeit und durch nochmaliges Ableiten die Schwingbeschleunigung als Funktion der Zeit bestimmen. Diese Ableitungen können auch analog im Messgerät selbst erfolgen. Aus diesen Zeitfunktionen können die Maximalwerte abgelesen werden.

Amplitude, Geschwindigkeit und Beschleunigung unterscheiden sich durch eine unterschiedliche Frequenzbewertung. Im Frequenzbereich entspricht die Ableitung jeweils einer linearen Multiplikation mit der Frequenz. Praktische Untersuchungen bei Sprengerschütterungen haben gezeigt, dass die Geschwindigkeit dem Eigenfrequenzverhalten von Gebäuden und Bauteilen am besten entspricht. Bei Großbeben und entsprechend niederfrequenten Erschütterungen wird allerdings oft auch die Beschleunigung (Peak Ground Acceleration, PGA) herangezogen. Dies ist nicht konform mit der deutschen Normung zur Beurteilung der Einwirkung von Erschütterungen auf Gebäude.

Bedeutung für die Geothermie

Für die Geothermie wird die normgerechte Messung und Auswertung von Schwinggeschwindigkeiten durch die Richtlinie GTV 1101 geregelt.

Anmerkung: Schwinggeschwindigkeiten dürfen nicht mit Ausbreitungsgeschwindigkeiten seismischer Wellen verwechselt werden!

Literatur

Norm DIN 4150, Teil 3.