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Ein Gastbeitrag von Jürg Ryser zu Geologie und Geotechnik, Untergrund und Grundwasser am Guisanplatz.
Was hat sich in den letzten 10 000 Jahren auf dem Areal des heutigen Verwaltungszentrums am Guisanplatz ereignet? Welche Geschichte hat der Untergrund? Und wieso sollte das überhaupt irgendwen interessieren?
Um dem Untergrund am Guisanplatz seine Geschichte zu entlocken, wurden für frühere Etappen und für das aktuell laufende Projekt auf dem Areal des Verwaltungszentrums und der angrenzenden Umgebung insgesamt mehr als 30 geologische Bohrungen und Grundwassermessstellen erstellt bzw. ausgewertet. Es wurden Schichtgrenzen bestimmt, Eigenschaften zugeordnet und Wasserspiegel gemessen. Die Ergebnisse sind zusammengefasst im «Bericht über die Baugrund- und Grundwasserverhältnisse» von 2010.
Das ganze Breitenrainquartier in Bern wurde von verschiedenen Gletschervorstössen und den Ablagerungsvorgängen nach den Eiszeiten geprägt. Der vom Gletscher in flachen Wellen abgeschliffene Fels befindet sich im Bereich des Verwaltungszentrums Guisanplatz in ca. 10–16 m Tiefe unter dem heutigen Terrain. Auf dem Fels wurden nach dem letzten Rückzug des Gletschers in flachen Gletschervorlandseen mehrere Meter feinsandige bis siltige Rückstausedimente abgelagert. Nach diesem Ablagerungszeitraum gab es eine Phase, wo die zu diesem Zeitpunkt weit verzweigten Arme der Aare diese feinkörnigen Ablagerungen grossflächig teilweise wegerodierten und mit gröberem, sandigem bis kiesigem Material überlagerten, den sogenannten Felderschottern.
Diese kiesige Schicht ist im Bereich des Verwaltungszentrums meist 3–4 Meter mächtig. An der Basis dieses Schotters fliesst ein geringmächtiges Grundwasser. Die unterliegenden Sande sind dadurch ebenfalls mit Grundwasser gesättigt bis hinunter zum Fels.
Die neuen Gebäude sollen mit zwei Untergeschossen ausgeführt werden. Die Unterkante der Bodenplatte liegt also ca. 8,5 Meter unter dem Terrain und damit gut 4,0 Meter unter dem Grundwasserspiegel in den wassergesättigten Sanden. Zudem nimmt das neue Gebäude ein ganzes Stück des Felderschotters weg und verändert damit den bisherigen Lauf des Grundwassers. Durch diesen Einbau darf das Grundwasser aber nicht so stark beeinflusst werden, dass es durch Aufstau oder Absinken Schäden auf den Nachbarparzellen verursachen könnte. Für solche Schäden wäre die Bauherrschaft zivilrechtlich haftbar.
Die bisherige Geschichte des Untergrunds und die Wünsche des Menschen mit technischen Massnahmen in Einklang zu bringen, ist die Aufgabe des Geotechnikingenieurs. Er ist die Schnittstelle zwischen dem Geologen und dem Hochbauingenieur. Er muss sowohl die Geschichte verstehen, die der Boden erzählt, wie auch dem Hochbauingenieur eine Baugrube und ein Fundament berechnen, auf welches er abstellen kann. Das neue Gebäude wird – wie schon die neuen Gebäude der 1. Etappe – nicht «auf den Sand gebaut». Dieser ist zu weich und die Gebäude würden sich setzen und verkippen. Die Gebäudelasten werden über Fundationspfähle in die Molasse abgegeben und das Gebäude steht «felsenfest».
Um den Endzustand des Grundwasserhaushalts besser abschätzen zu können, wurde 2019–2021 der Verlauf der Grundwasserströmung mit einem Färbeversuch untersucht. Auf der Südseite gegen die Rodtmattstrasse wurden in drei bestehenden Grundwassermessstellen (Bohrungen) Markierstoffe in das Grundwasser eingegeben. Die Markierstoffe traten nach unterschiedlicher Zeit in unterschiedlichen Konzentrationen in den Wasserproben aus anderen Bohrungen weiter nördlich und westlich wieder auf. Aus diesen Daten konnte gefolgert werden, dass der Einbau der Etappe 2 in das Grundwasser in der Nordostecke des Areals weiter kein Problem darstellt. Das meiste Grundwasser fliesst mehrheitlich nach Nordosten gegen die Grosse Allmend und Ostermundigen sowie in untergeordnetem Mass vom Guisanplatz nach Nordwesten ins Breitfeld.
Vor diesem Hintergrund wurde folgendes Konzept für das Grundwasser ausgearbeitet: Wie alle Gebäude der 1. Etappe verfügt auch die 2. Etappe über einen zusammenhängenden, gut durchlässigen «Sickerteppich» unter der Bodenplatte. So kann das Grundwasser anstatt durch die früher vorhandenen Felderschotter nun durch die neu geschaffenen Wege fliessen. Auch die seitlichen Hinterfüllungen des Gebäudes sind gut durchlässig gehalten. In den Bohrpfahlwänden der zweiten Etappe sind Löcher vorgesehen, welche vermeiden, dass der Wasserspiegel im Endzustand innerhalb der umschlossenen Baugrube zu hoch ansteigen kann und die dem Grundwasser einen ausreichend durchlässigen Weg anbieten. So wird das Risiko für einen Aufstau oder ein Absenken in der Umgebung kalkulierbar und klein gehalten. Im Endzustand ist dieser Wasserweg an drei Orten kontrollierbar. Für den Notfall ist vorbereitet, dass mit diesen Kontrollstellen in der Hinterfüllung auch Wasser aus dem System abgepumpt werden könnte.
So weit also die Geschichte. Nun befinden wir uns mittendrin im letzten Kapitel, wo die Wahrheit ans Licht kommt: Die alte Weisheit, dass man erst beim Aushub sieht, was wirklich im Boden ist, gilt selbstverständlich auch bei diesem Projekt. Bis jetzt arbeiteten die Spezialtiefbauer allerdings sehr sorgfältig und die gewählten Konzepte scheinen wie geplant zu funktionieren. Das gesamte Team ist zuversichtlich, die Baugrubensohle wie vorgesehen zu erreichen und die Baugrube und die Fundationspfähle im April 2022 dann «schlüsselfertig» dem Baumeister des Hochbaus übergeben zu können.
Jürg Ryser ist Bauingenieur ETH bei der B+S AG. Er hat 2010 das Bodengutachten erstellt und ist für die Planung der Baugrube, der Wasserhaltung und der Pfahlfundation der 2. Etappe verantwortlich.