Hydrogeologie und Bau- und Heilquellen · Hydrogeologie und Bau-grund, Schutz der Mineral-und...

Hydrogeologie und Bau-

grund, Schutz der Mineral-

und Heilquellen

eine Bestandsaufnahme und

Bewertung im Zusammenhang mit der

Planung für das

Städtebauprojekt " Stuttgart 21 "

IMPRESSUM:

Herausgeber:

Landeshauptstadt StuttgartUmweltschutz- und OrdnungsreferatAmt für UmweltschutzAbteilung Wasserbehörde, Sachgebiet Geologie

Schutzgebühr DM 50.-

Bearbeitung:

Dipl.-Geol. Dr. W. Ufrecht, Amt für Umweltschutz, Stadt StuttgartDipl.-Geol. W.-D. Hagelauer, HNK Ingenieurgesellschaft, Walldorfunter Mitarbeit von Dipl.-Geol. M. Scholze, Stuttgart

September 1996im Auftrag des Amtes für Umweltschutz

Titelbild: Geologisches Blockbild für das Städtebauprojekt Stuttgart 21(Längskante entlang des Nesenbachtals) und Verwitterungsprofil derSchichtenfolge im Stuttgarter Talkessel.

Vorwort

Durch den Umbau des Stuttgarter Hauptbahnhofs zu einem tieferge-legten Durchgangsbahnhof mit Untertunnelung der innerstädtischenZulaufstrecken entsteht auf dem nicht mehr benötigten Bahngeländeinmitten Stuttgarts ein 100 ha großes Entwicklungsgebiet. DieNeuordnung von Flächen und ihre Umnutzung lassen zusammen mitden neuen Schienenwegen der Bahn verkehrstechnische, wirt-schaftliche, ökologische und städtebauliche Synergieeffekte erwarten,deren zukunftsweisender Charakter durch den Projektnamen"Stuttgart 21" hervorgehoben wird.

Die eisenbahntechnischen und städtebaulichen Planungen für dasProjekt Stuttgart 21 sind mit Umweltuntersuchungen verbunden,denen eine große Vielfalt gutachtlicher Fragestellungen zugrundeliegt. Die zur Problemlösung angewandten Methoden reichen voncomputergestützten Modellrechnungen und Simulationen, überExperimente am maßstäblichen Modell im Windkanal bis zu denMessungen, Bohrungen, Kartierungen und Naturbeobachtungen imPlangebiet und seiner Umgebung.

Der Gemeinderat hat die erforderlichen Mittel für die im Zuständig-keitsbereich der Landeshauptstadt für notwendig erachteten Unter-suchungen bewilligt, wobei es sich um die Bereiche Hydrogeologie,Naturschutz Luftreinhaltung, Klima und Lärmschutz handelt. Fernergehören zusätzliche Altlastenuntersuchungen und die Entwicklungeines zukunftsorientierten Energiekonzepts auf Basis der lokalenAgenda 21 zu diesem hier nur grob umrissenen Untersuchungs-programm.

Damit kommt die Landeshauptstadt Stuttgart über gesetzlicheVorgaben hinaus ihrer Verantwortung nach, zur Sicherung dernatürlichen Lebensgrundlagen die Umweltauswirkungen des ProjektsStuttgart 21 umfassend zu ermitteln und zu bewerten.

Das Projekt Stuttgart 21 wird auch durch verschiedene Maßnahmender Öffentlichkeitsarbeit begleitet, die durch Informationsangeboteund Veröffentlichungen eine effektive Bürgerbeteiligung als Voraus-setzung einer nachhaltigen, dem Wohl der Einwohner verpflichtetenStadtentwicklung ermöglichen sollen.

Im Sinne der angestrebten Transparenz des PlanungsgeschehensStuttgart 21 werden in der vorliegenden Schriftenreihe des Amts fürUmweltschutz die vorliegenden Originalgutachten des Untersu-chungsprogramms veröffentlicht. Das gleiche äußere Erscheinungs-bild der "Untersuchungen zur Umwelt" und die mit Nr. 1 beginnende,durchgehende Numerierung der Schriften führen zu einer übersicht-lichen Gutachtensammlung, die auch Dokumentationszwecken ge-recht wird.

In erster Linie jedoch wird auf diese Weise eine effiziente Verbreitungwissenschaftlicher Gutachten als Arbeitshilfe und Diskussions-grundlage erreicht. Für den auswärtigen Leser mit geringerem Bezugzum Planungsgeschehen Stuttgart 21 mögen die methodischen An-sätze der verschiedenen Umweltgutachten von Nutzen sein.

Den Autoren der Reihe “Untersuchungen zur Umwelt” - es sind diesin der Regel die jeweils von der Stadt beauftragten Gutachter - sei andieser Stelle für die gute Zusammenarbeit an dem Projekt bestensgedankt.

J. Beck von ZimmermannBürgermeister Stadtdirektor

Hydrogeologie und Baugrund, Schutz der Mineral- und Heilquellen- eine Bestandsaufnahme und Bewertung in Zusammenhang mitder Planung für das Städtebauprojekt "Stuttgart 21"

Inhaltsverzeichnis Seite

1 Aufgabenstellung und Untersuchungsumfang . . . . . . . . . . 11.1 Beschreibung des Bebauungsplangebiets . . . . . . . . . . . . . 2

2 Geologischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.1 Strukturgeologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2 Schichtenfolge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2.1 Künstliche Auffüllung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2.2 Quartär . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2.3 Gipskeuper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.2.3.1 Formationsunterglieder des Gipskeupers . . . . . . . . . . . . 142.2.3.1.1 Mittlerer Gipshorizont . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.3.1.2 Bleiglanzbankschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.3.1.3 Dunkelrote Mergel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.3.1.4 Bochinger Horizont . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2.3.1.5 Grundgipsschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2.4 Unterkeuper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.2.5 Oberer Muschelkalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3 Hydrogeologische Verhältnisse in den Teilgebieten . . . . . 183.1 Grundwasserstockwerke und Aquifergeometrie . . . . . . . . 183.1.1 Künstliche Auffüllung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.1.2 Quartär . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.1.3 Gipskeuper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.1.4 Unterkeuper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.1.5 Oberer Muschelkalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.2 Hydrochemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.3 Regionale Grundwasserströmung . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.4 Grundwasserflurabstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.5 Aquiferkennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.6 Quellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363.7 Hydrogeologisches Gebirgsmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4 Die Mineral- und Heilquellen von Stuttgart-Bad Cannstattund Berg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.1 Schutzgut Heilquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5 Baugrundgeologische Verhältnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . 455.1 Baugrundsituation in den Geländebereichen . . . . . . . . . . 455.2 Geotechnische Eigenschaften der Locker- und

Festgesteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505.2.1 Künstliche Auffüllungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505.2.2 Quartäre Lockergesteine im Hang- und Hangfußbereich . 515.2.3 Quartäre Lockergesteine in der Nesenbach-Talaue . . . . . 525.2.4 Sauerwasserablagerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545.2.5 Dolinenfüllungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555.2.6 Gipskeuper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555.2.7 Geotechnische Klassifikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575.3 Baugrundverhältnisse in den Teilgebieten . . . . . . . . . . . . 595.3.1 Teilgebiet A1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595.3.2 Teilgebiet A2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625.3.3 Teilgebiet A3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635.3.4 Teilgebiet B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645.3.5 Teilgebiete C1 und C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655.4 Bauwerksgründungen und bautechnische Maßnahmen . . 665.4.1 Gründungen bei Hochbaumaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . 675.4.2 Hydrogeologisch/geotechnische Aspekte zur

Tunneltrasse U15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695.4.3 Grundwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.4.3.1 Wasserhaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.4.3.2 Dränagemaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735.4.3.3 Betonaggressivität des Grundwassers . . . . . . . . . . . . . . 735.5 Spezielle Baugrundprobleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 755.5.1 Gipsauslaugung, Dolinenfüllungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 755.5.2 Fundamentreste, alte Luftschutzstollen . . . . . . . . . . . . . . 765.5.3 Hangrutschungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775.5.4 Erdbebengefährdung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775.6 Erdbauliche Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

6 Bodenschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 796.1 Schutzgut Boden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 796.2 Technische Verwertung von Bodenaushub . . . . . . . . . . . 806.2.1 Verwertungstechnische Klassifizierung . . . . . . . . . . . . . 816.2.2 Verwertungsspektren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 826.3 Aufbereitungen, Zwischenlagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Schriftenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Abbildungsverzeichnis

1 Blockbild für das Bebauungsplangebiet Stuttgart 21

2 Reliefdarstellung des Bebauungsplangebiets

3 Stratigraphie, lithologische, hydrogeologische und baugrundgeo-logische Charakterisierung der Schichtenfolge im Umfeld des Be-bauungsplangebiets Stuttgart 21

4 Höhenlage der Gipskeuperoberfläche und Verbreitung von Sau-erwasserablagerungen im Bereich der Teilgebiete A1 und A2

5 Höhengleichen der Grundwasserdruckfläche bzw. freien Grund-wasseroberfläche für den Oberen Muschelkalk im Stadtgebiet

6.1 Hydrochemische Charakterisierung der Grundwässer in den Teil-stockwerken des Gipskeupers mittels PIPER-Diagramm

6.2 Hydrochemische Charakterisierung der Grundwässer im Gips-keuper im Vergleich zum Oberen Muschelkalk

7.1a, 7.1b Zeitreihen des Grundwasserstandes in Grundwassermeßstellenim Quartär und Gipskeuper

7.2 Zeitreihen des Grundwasserstandes in Grundwassermeßstellenim Oberen Muschelkalk

8 Zoneneinteilung (quantitativ) für das HeilquellenschutzgebietStuttgart (Entwurf 1990, Geologisches Landesamt Baden-Würt-temberg)

9 Normalprofile in den Geländebereichen

10 Typische Körnungslinien für quartäre Lockergesteine und Gips-keuperböden im Bebauungsplangebiet

11 Schematischer geologischer Geländeschnitt für die TeilgebieteA1, A2 und A3

12 Schematischer geologischer Geländeschnitt für die Teilgebiete B,C1 und C2

13.1, 13.2 Geologische Längsschnitte L1 und L2

14.1 - 14.6 Geologische Querschnitte Q1 - Q7

15 Geologischer Schnitt entlang der Stadtbahntrasse U15 zwischenHeilbronner Straße und Wolframstraße

Anlagenverzeichnis

1 Übersichtskarte mit Topographie, Teilgebieten und Geländebereichen

2 Verbreitung der Schichten des Gips- und Unterkeupers unter quartärerBedeckung sowie Verlauf von Störungen

3 Verbreitung der quartären Deckschichten und künstlichen Auffüllungen

4 Mächtigkeit der Auffüllungen

5 Mächtigkeit der Quartärablagerungen

6 Übersichtskarte der Grundwassermeßstellen und Quellen

7 Grundwassergleichen Mittlerer Gipshorizont und Bleiglanzbankschich-ten

8 Grundwassergleichen Dunkelrote Mergel

9 Grundwassergleichen Bochinger Horizont

10 Grundwassergleichen Oberer Muschelkalksowie Lage der Mineral- und Heilquellen

11 Flurabstände und Höhengleichen des obersten Grundwassers

12 Flurabstandskarte der Druckfläche Oberer Muschelkalk

13 Druckdifferenzenkarte zwischen oberstem Grundwasser und Druck-fläche Oberer Muschelkalk

Tabellenverzeichnis

1 Flächenanteil der Geländebereiche in den Teilgebieten

2 Zusammenstellung der für die Bebauung wichtigen geologischen undhydrogeologischen Verhältnisse in den Teilgebieten

3 Hydrochemische Charakterisierung der Stuttgarter Mineral- und Heil-quellen

4 Behandlung von Eingriffen in den quantitativen HeilquellenschutzzonenB bis D

5 Baugrundqualität in den Geländebereichen

6 Verwitterungsstufen und Baugrundeigenschaften der Gipskeuper-Tonsteine

7 Geotechnische Klassifikation der Locker-und Festgesteine im Bebau-ungsplangebiet

8 Zusammenfassende Charakterisierung der Baugrundqualitäten in denTeilgebieten

9 Wasserhaltungen im Umfeld des Bebauungsplangebiets

10 Betonaggressivität der Grundwässer in den Teilgebieten

11 Einteilung der Locker- und Festgesteine in Verwertungsgruppen

12 Technische Verwertung der Locker- und Festgesteine

Städtebauprojekt Stuttgart 21: Hydrogeologie und Baugrund

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1 Aufgabenstellung und Untersuchungsumfang

Für die am nordwestlichen Hang des Stuttgarter Kessels zwischen Hauptbahn-hof und Rosensteinpark gelegenen ca. 100 ha großen Gleis- und Bahnbetriebs-flächen wird in Hinblick auf die städtebauliche Neugestaltung der regionalegeologische und hydrogeologische Rahmen dargestellt. Hierzu wurden mehr als600 Bohrungen ausgewertet (Bohrarchiv Stadt Stuttgart und GeologischesLandesamt Baden-Württemberg), die in den letzten Jahrzehnten im Umfeld desStädtebauprojekts abgeteuft wurden und nun in der Synopsis wichtige Erkennt-nisse zur Schichtenfolge, Ingenieur- und Hydrogeologie erbringen. Die Stamm-und Fachdaten zu diesen Bohrungen sind in der derzeit im Aufbau befindlichenBohrdatenbank BOISS abgelegt. Die aus den Bohrungen entwickelte geologische und hydrogeologischeGesamtschau stellt die Grundlage für die wasserwirtschaftliche Beurteilung vonEingriffen im Rahmen der Neubebauung dar. Dies gilt insbesondere für dieMineralquellen von Stuttgart-Bad Cannstatt und -Berg mit ihren 11 staatlichanerkannten Heilquellen. Dieses zweitgrößte Mineralwassersystem Europasstellt ein hochrangiges Schutzgut dar. Die überregional bedeutenden Heilquellendürfen daher zur Wahrung ihrer Schüttung, ihrer geochemischen Zusammen-setzung (Mineralisierung) und ihres Gehalts an freier Kohlensäure durchbautechnische Eingriffe nicht störend beeinflußt werden. Zur Sicherung derQuellen werden daher die wasserwirtschaftlichen und insbesondere dieheilquellenspezifischen Problembereiche aufgezeigt, um diese bereits im Zugedes Bebauungsplanverfahrens herauszuheben.

In die wasserwirtschaftliche Beurteilung der städtebaulichen Neugestaltung desGleis- und Bahnbetriebsareals wird auch die Neutrassierung der StadtbahnlinieU15 zwischen Heilbronner Straße und Wolframstraße einbezogen. Die eisen-bahntechnischen Projekte wie Tunnel- und Brückenbauwerke, die Tieferlegungdes Hauptbahnhofs sowie die S-Bahn-Trassierung bleiben unberücksichtigt.

Die geologischen Untersuchungen wurden vom Amt für Umweltschutz der StadtStuttgart (Sachgebiet Geologie) in Verbindung mit der HNK Ingenieurgesell-schaft für Geotechnik und Hydrogeologie und unter Beteiligung von Dipl.-Geol.M. Scholze durchgeführt. Die Dokumentation der baugrundgeologischen undhydrogeologischen Verhältnisse ist als Orientierungshilfe für die weitere Planungder Bebauung gedacht. Sie kann nicht die projektbezogene Baugrunderkundungfür die einzelnen Baumaßnahmen ersetzen.

Als Kartengrundlage dient die digitale Stadtkarte Stuttgart (mit digitalemHöhenmodell), die vom Stadtmessungsamt zur Verfügung gestellt wurde.

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1.1 Beschreibung des Bebauungsplangebiets

Die etwa 100 ha große Fläche, die städtebaulich neu gestaltet wird, erstrecktsich am nordwestlichen Hang des Stuttgarter Talkessels zwischen Hauptbahn-hof und Rosensteinpark. Zur stufenweisen Bebauung wurde die Gesamtflächein sechs Teilgebiete gegliedert. Eine genaue Abgrenzung liegt bisher nur für dieTeilgebiete A1 und C1 vor. Die geographische Lage bzw. die räumliche Abgren-zung der Bebauungsplanteilgebiete kann Anl. 1 (Maßstab 1:7.500) entnommenwerden.

Das Planungsgebiet wird entsprechend der geomorphologischen Lage verein-fachend in die drei Geländebereiche "Hang", "Hangfuß" und "Talaue" unter-gliedert (vgl. Anl. 1). Auf die dort jeweils charakteristischen baugrundgeologi-schen und hydrogeologischen Gegebenheiten wird im folgenden eingegangen.Die Teilgebiete erstrecken sich teilweise über mehrere Geländebereiche; derjeweilige Flächenanteil ist in Tab.1 angegeben.

Das Teilgebiet A1 erstreckt sich unmittelbar in nördlicher Fortsetzung desHauptbahnhofs und der SW-Landesbank bis zur Wolframstraße. Nach Westenreicht es bis zur Heilbronner Straße, nach Osten zum Gleisgelände undStückgutbahnhof der Deutschen Bahn AG. Die Fläche beinhaltet im wesentli-chen das Gleisfeld im Einfahrtsbereich zum gegenwärtigen Hauptbahnhof sowieden ehemaligen Stückgut- und Wagengutbahnhof.A1 kann geomorphologisch etwa zu zwei Dritteln dem Hangfuß zugeordnetwerden. Das restliche nordwestlich gelegene Flächendrittel gehört zumHangbereich.

Das Teilgebiet A2 schließt nach Osten an die Fläche A1 an und erstreckt sichbis zur Cannstatter Straße. Im Süden endet es am bestehenden Hauptbahn-hofsgebäude, im Norden an der Wolframstraße. Der weitaus größte Flächenanteil befindet sich geomorphologisch im Hangfuß-bereich. Der verbleibende südöstliche Geländestreifen liegt bereits in derNesenbachtalaue.

Das Teilgebiet A3 ist quer zum Tal orientiert und umfaßt den Bereich desneuen Hauptbahnhofs mit den neutrassierten Gleisstrecken. A3 endet nachWesten am Kurt Georg Kiesinger Platz, nach Osten an der Willy Brandt Straße.Das Teilgebiet gliedert sich in den nordwestlichen Hangfußbereich (38 %Flächenanteil) und den größeren südöstlichen Abschnitt der Talniederung desNesenbachs (62 %).

Das Teilgebiet B schließt an seiner Nord- und Ostseite unmittelbar an denRosensteinpark bzw. an die Ehmannstraße und den Unteren Schloßgarten an.Es wird im übrigen begrenzt durch die Bebauung des Mediaforums. Nach Südenfolgen die Flächen A1 und A2. Die Fläche beinhaltet gegenwärtig denLokomotiv- und Abstellbahnhof, das Areal des Paketpostamts sowie dengesamten Gleiskörper.

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Mit rund 44 ha stellt diese Fläche das mit Abstand größte Teilgebiet dar. Durchseine Lage und Ausdehnung erstreckt es sich über alle drei Geländebereiche.

Das Teilgebiet C1 umschließt den Bereich des ehemaligen Inneren Nordbahn-hofs sowie die Wagenwerkstätte des Nordbahnhofs. Seine westliche und nörd-liche Grenze wird durch den Gleiskörper der Gäubahn gebildet. Nach Ostenreicht das Teilgebiet bis zur Nordbahnhofstraße (in Höhe Gebäude 49 bis 153).An der Südseite beginnt der Pragfriedhof. Das Teilgebiet liegt ganz im oberenHangbereich.

Das Teilgebiet C2 umfaßt das Gebiet des Äußeren Nordbahnhofs zwischen derPresselstraße im Westen sowie dem Gleiskörper im Süden (Gäubahn) und Nor-den/Nordosten. Das Teilgebiet liegt ebenso wie C1 ganz im oberen Hangbe-reich.

Tab. 1: Flächenanteil der Geländebereiche in den Teilgebieten

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA






Teilgebiet








Fläche

(ha)AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA







Geländebereich








Flächenanteil

(%)

A116,2 1)

(20,5) 2)

Hang 35

Hangfuß 65

Talaue 0

A2

12,4(11,1)

Hang 0

Hangfuß 78

Talaue 22

A3

10,5(10,5)

Hang 0

Hangfuß 38

Talaue 62

B

43,8(52,7)

Hang 24

Hangfuß 68

Talaue 8

C1

12,7(13,7)

Hang 100

Hangfuß 0

Talaue 0

C214,5(7,8)

Hang 100

Hangfuß 0

Talaue 0

1) Fläche aus "Städtebauliches Gutachten Stuttgart 21 - Vorprüfbericht" vom 25.07.19962) Klammerwert = planimetrierte Fläche aus Anlage 1; Werte in Spalte "Flächenanteil" beziehen sich auf diese Fläche

3


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Im Laufe der Bebauung des Stuttgarter Talkessels wurde im Bebauungsplanbe-

C2

C1

BA1

A3A2

Hauptbahnhof

Güterbahnhof

Villa Berg

Nordbahnhof

Tunnel

reich zur Gewinnung ebener Flächen mehrfach das natürliche Relief verändert,so vor 1840 für den Bau der Reiterkaserne und der Zuckerfabrik sowie in den20er Jahren dieses Jahrhunderts für die Erstellung der Bahnanlagen. Darausergeben sich heute Geländestufen von bis zu 10 m Höhenunterschied. Mehrereauf das Nesenbachtal ausgerichtete Täler wurden verfüllt. Größere Talungenwaren in Höhe der Wolframstraße sowie in Höhe des Bahnpostamts (Störzbach)und der Varnbühler Straße (Gewann "Untere Pragäcker") vorhanden. Siezeichnen sich in historischen Karten (Zeitraum 1859-1889) deutlich imHöhenlinienverlauf ab (Anl. 1).

Abb. 1: Blockbild für das Bebauungsplangebiet Stuttgart 21

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C2

C1B

A1

A3

A2

Güterbahnhof

Villa Berg

Nordbahnhof

Abb. 2: Reliefdarstellung des Bebauungsplangebiets

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2 Geologischer Aufbau

2.1 Strukturgeologie

Im Stuttgarter Talkessel ist ein kompliziert gebautes Bruchfeld aus W-E, WNW-ESE bis NW-SE und SW-NE streichenden Störungen bekannt. Diese Dar-stellung weicht von dem früheren, in den amtlichen Karten wiedergegebenentektonischen Gesamtbild, das einen SW-NE streichenden Graben längs desStuttgarter Talkessels implizierte, deutlich ab. Zwischen dem Hauptbahnhof unddem Rosensteinpark herrschen W-E bis NW-SE-streichende Störungen vor.Die Einzelstörungen sind in der Regel als Abschiebungen ausgebildet, diestaffelbruchartig angeordnet sind oder durch den mehrfachen Wechsel desvertikalen Verwerfungssinns eine Abfolge von Horst- und Grabenstrukturendarstellen. Die Versatzbeträge der Störungen liegen durchschnittlich bei 2 bis8 m. Die größte Sprunghöhe von bis zu 14 m kommt der Verwerfung zu, diein NW-SE-Richtung von der Räpplenstraße über den Güterbahnhof bis zumNeckartor verfolgbar ist. Bei einigen Störungen mit geringer Sprunghöhe ist einWechseln des vertikalen Verwerfungssinns beobachtbar, was als Hinweis aufhorizontale Scherbewegungen zu deuten ist. Zwischen den Störungen treten sattel- und muldenförmige Schichtverbiegungenauf, die in der Schichtlagerung auf relativ kurze Distanz Höhenunterschiede vonbis zu 5 m ergeben. Im direkten Umfeld von Störungen kann das Schicht-einfallen durch Schleppung deutlich versteilt sein. Da die Schichtverbiegungenhäufig in einer gewissen Anordnung zu den Verwerfungen stehen, ist einevorwiegend tektonisch induzierte Entstehung anzunehmen. Eine Überprägungder Verbiegungen durch Subrosionsvorgänge in den Grundgipsschichten desGipskeupers bzw. im Salinar des Mittleren Muschelkalks ist jedoch wahr-scheinlich. Mit diesen ist in erster Linie das örtlich in Baugruben und Kernboh-rungen beobachtete Schichteinfallen von bis zu 45° zu erklären. Die Schichten fallen generell mit durchschnittlich 1 bis 1,5° nach Osten ein. DieGrenze Gipskeuper/Unterkeuper liegt an der Südwestecke des Teilgebiets A1bei 205 bis 210 m ü.NN. Bedingt durch die nach Norden folgenden Staffelbrüchesteigt sie bis zur Nordwestecke des Teilgebiets A1 sowie in den Teilgebieten C1und C2, wo eine weitgespannte Sattelstruktur ausgebildet ist, auf durch-schnittlich 230 m ü.NN an. Längs des westlichen Nesenbachtalrands ergebensich Höhen für die Schichtgrenze von 205 m ü.NN (Teilgebiete A1/A2) über215 bis 220 m ü.NN (südlicher Abschnitt Teilgebiet B, Horstbereich StörungenWolframstraße) bis 210 bzw. 215 m ü.NN (Nordostecke Teilgebiet B). ImBereich Cannstatter Straße/Wolframstraße ist der Gipskeuper bereits abgetra-gen.Der nach Nordosten offene Stuttgarter Talkessel wird im mittleren und oberenDrittel vom höheren Mittelkeuper (Schilfsandstein- bis Kieselsandstein-Formation) umrahmt. Die Schichtgrenze Schilfsandstein/Gipskeuper verläuftnach der Baugrundkarte Stuttgart (ohne Berücksichtigung der oben be-schriebenen Tektonik) am westlichen Talrand zwischen Kriegsberg und

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Weißenhof in etwa gleichbleibender Höhe von 310 bis 320 m ü.NN. Im unterenHangbereich und an der Talsohle stehen die Schichten des Gipskeupers undUnterkeupers an. Sie werden jedoch durch lokal sehr mächtige quartärzeitlicheSedimente bedeckt. Im Liegenden des Unterkeupers folgt der Obere Muschel-kalk, der im Raum Stuttgart erst nördlich des Keuperberglands in der Gäuflächesowie auf der östlichen Hochscholle des Fildergrabens ausstreicht.Die Grenzfläche der quartärzeitlichen Ablagerungen zu den darunter folgendenFestgesteinen des Gipskeupers zeigt ein ausgeprägtes Relief. Dieses geht auffluviatile Ausräumung sowie auf subrosionsbedingte Schichtverbiegungenzurück. Die Estherienschichten sind als oberstes Schichtglied im Gipskeuper aus-schließlich in Hanglage am Rand des Kessels westlich der Heilbronner Straßeverbreitet. Der nach unten folgende Mittlere Gipshorizont nimmt im Südwestteildes Teilgebiets A1, wo die Schichten tektonisch tief liegen, eine größereAusstrichsfläche ein. Nördlich der Wolframstraße weitet sie sich nach Ostenund überdeckt die gesamten Teilgebiete C1 und C2. Die vor der Abtragungbewahrten Restmächtigkeiten des Mittleren Gipshorizonts erreichen 15 bis 20 mund machen damit weniger als die Hälfte der ursprünglichen Gesamtmächtigkeitaus. Den flächenmäßig bedeutendsten Ausstrich nehmen die DunkelrotenMergel (Teilgebiete A2 und B) ein. Die tieferen Schichten des Gipskeupers(Bochinger Horizont und Grundgipsschichten ) streichen hangseits innerhalb derHorststruktur (Nordostbereich Fläche A1 einschließlich "Rüssel", südlicher Be-reich Fläche B) sowie am Rand und an der Sohle des Nesenbachtals nördlichder Cannstatter Straße/Untere Anlagen aus (südlicher und östlicher BereichFläche B). Der Ausstrich des Unterkeupers bleibt auf die von NW-SE-Störungenbegrenzte Scholle zwischen Neckartor und Rossebändiger-Gruppe (UntereAnlagen) beschränkt. Das Nesenbachtal ist dort bis ca. 7 m unter die Hangend-grenze des Unterkeupers, d.h. bis auf die Unteren Grauen Mergel, einge-schnitten (Meßstellengruppe Rossebändiger-Gruppe, Untere Anlagen).

2.2 Schichtenfolge

Von den im Baufeld Stuttgart 21 sowie in dessen Umgebung anstehendenGesteinen werden nachfolgend die für die Bebauung ingenieur- wie auchhydrogeologisch relevanten Schichten aufgeführt. Ein geologisches Normalprofilfür das Untersuchungsgebiet mit Angaben zur Mächtigkeit sowie mit einerlithologischen und hydrogeologischen Charakterisierung ist in Abb. 3 zusammen-gefaßt. Die Schichtbeschreibung erfolgt von oben nach unten.

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S

trati

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2.2.1 Künstliche Auffüllung

In flächiger Verbreitung werden die quartärzeitlichen Sedimente von künstlicherAuffüllung überdeckt. Die Mächtigkeiten schwanken zwischen 0,5 m und mehrals 10 m (Anl. 4). Bereiche großer Mächtigkeiten konzentrieren sich auf Bahn-dämme, aufgefüllte Talläufe sowie auf die durch talwärtige Anschüttung einge-ebneten Bahnbetriebsflächen.Ein etwa in West-Ostrichtung gestreckter ehemaliger Erdauffüllplatz von197.000 m2 Grundfläche, der auch in der Baugrundkarte Stuttgart 1:5.000 einge-tragen ist, fällt in das Gebiet des Inneren Nordbahnhofs (Wagenwerkstätte,Teilgebiet C1). Hier werden Auffüllmächtigkeiten von 1 bis 10 m erreicht. Das Gelände zwischen Bahnpostamt (Ehmannstraße) und Abstellbahnhof wurdeAnfang der 20er Jahre großflächig aufgefüllt. Bereiche mit mächtiger Auffüllungerstrecken sich fingerförmig nach Westen (verfüllte Talung im Gewann "UnterePragäcker" und Varnbühlerstr.), nach Nordwesten (ehemaliges Störzbachtal)sowie nach Osten und Südwesten (Teil des ehemaligen Nesenbachtals).Die Auffüllung "Mönchhalden" berührt geringfügig die Fläche A1 an derenNordwestecke (Kreuzungsbereich Heilbronner Straße/Wolframstraße).Die sehr heterogen aufgebaute Auffüllung besteht im allgemeinen aus einerbindigen Grundmasse (Verwitterungslehm, umgelagerter Gipskeuper), in dievorwiegend Bau- und Ziegelschutt, lokal auch Steinbruchschutt eingebunden ist.Im Bereich der ehemaligen Reiterkaserne und der Zuckerfabrik (Teilgebiet A1)wurde Abbruchschutt zur Geländenivellierung verwendet. Die Fundamente desBauwerks sind überschüttet. Vereinzelt dürften noch Kellerräume und andereGebäudereste vorhanden sein. Das anthropogen überprägte Geländerelief ist dem Blockbild in Abb. 1 und derReliefdarstellung in Abb. 2 zu entnehmen.

2.2.2 Quartär

Die Festgesteine des Gipskeupers und Unterkeupers werden im Bebauungs-plangebiet nahezu durchgehend von quartärzeitlichen Sedimenten in unter-schiedlicher Ausbildung und Mächtigkeit überdeckt:

l Hangsedimente:Hanglehm, Hangschutt, Keuperfließerden

l Talfüllungen der nesenbachtributären Seitentäler:Wanderschutt, Hanglehm und Keuperfließerden

l Sedimente der Talniederung (Nesenbachtal):Bachschutt, Wanderschutt, Auenlehm, Schlick, Torf, Sauerwasserablage-rungen.

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___________________________________________________________________________________

Aufgrund des ausgeprägten Reliefs der Gipskeuperoberfläche und der durchden Bau der Bahnanlagen bedingten Eingriffe schwanken die Mächtigkeiten derQuartärsedimente oft kleinräumig. In Hanglage erreichen sie generell Mächtig-keiten bis 5 m. In den Rinnen, die dem Nesenbachtal zulaufen, wachsen sie aufbis zu 10 m an (z.B. Störzbachquartär, Bahnpostamt, Fläche B). In den Berei-chen, in denen Geländenivellierungen erfolgten, ist die ursprüngliche Quartär-mächtigkeit auf unter 3 m reduziert. Die tief in den Gips- und Unterkeupereingeschnittene Nesenbachtalrinne ist mit bis zu 15 m mächtigen Talablagerun-gen verfüllt.Die quartären Sedimente lassen sich wie folgt charakterisieren:Auenlehm (Hochflutlehm), Bachablagerungen: toniger bis schwach sandigerSchluff, braun bis rotbraun, örtlich mit fein- bis mittelsandigen Lagen, oftanmoorig mit Übergängen zu Schlick.Schlick, Faulschlamm, Torf: schwarzgefärbter anmooriger Schluff, hoher Anteilan organischer Substanz, Übergang zu Torfbildungen.Keuperfließerden: sandiger Schluff mit kleinen, wenig verwitterten Tonstein- undKeupersandsteinkomponenten, oftmals ohne deutliche Abgrenzung zumHanglehm.Bachschutt: schwach feinsandiger, toniger Schluff mit Sandsteinschutt (Schilf-,Kiesel- und Stubensandstein) und Kalksteinschutt (Unterjura).Talschutt/Wanderschutt: sandiger Schluff mit kantengerundeten faust- biskopfgroßen Sand-, Kalk- und Dolomitsteinen in Kantenlängen von bis zu 50 cm;Verbreitung überwiegend im Talverlauf. Hanglehm: toniger Schluff, meist gelblichgrau bis gelblichbraun, vereinzelt mitkleinen Mergel- und Sandsteinbröckchen.Hangschutt: Stein- und Mergelschutt ähnlich dem Tal- und Bachschutt, jedochaußerhalb der Talrinnen; hohe Anteile an Hanglehm.

Im Mündungsbereich des Störzbachtals in das Nesenbachtal in Höhe desBahnpostamts treten sandig-schluffige Fein- bis Grobkiese in Mächtigkeiten von1 bis 2,5 m auf. Die Abfolge ist lokal durch Einschaltungen von Fließerden undWanderschutt unterbrochen. Sie bilden auch die Basis der Kiese. In einerBohrung konnte ein zu Nagelfluh verbackener Kies mit Geröllen von bis zu20 cm Durchmesser festgestellt werden. Aufgrund der Höhenlage der Kiesbasisvon 231,5 m ü.NN hangseits und 226,9 m ü.NN am Nesenbachtalrand sowie derGeröllzusammensetzung (vorwiegend Sandstein und Dolomitstein) und der Ein-schaltung von Wanderschutt und Fließerden wird angenommen, daß es sich beiden Kiesen um die Rinnenfüllung des nesenbachtributären Störzbachtals handeltund nicht um Terrassenkiese des Neckars.Im Bereich des Hauptbahnhofes und des unteren Schloßgartens treten längsdes linksseitigen Nesenbachtalrands Sauerwasserablagerungen auf. Ihre Ver-breitung ist in der geologischen Karte (Anl. 2) sowie in den geologischenSchnitten (Abb. 13 und 14) ohne Unterscheidung ihrer Ausbildung dargestellt.Die Sauerwasserablagerungen bestehen aus gelbgrauen feinsandigen Schluffenoder schluffigen Sanden (Sauerwassermergel und -sande) sowie wenig ver-

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backenen und mürben, seltener kompakten und harten Sauerwasserkalken.Letztere erreichen Mächtigkeiten von 1 bis 3 m, sind jedoch oftmals durch Zwi-schenlagen von Schluff und Ton unterbrochen. Aufgrund der Höhenlage sindzwei Generationen von Sauerwasserablagerungen zu unterscheiden: Vorkom-men in 247 bis 227 m ü.NN, die in SSW-NNE-Richtung als schmales Band amNesenbachtalrand auftreten, sowie kleinräumig begrenzte Vorkommen in 227 bis224 m ü.NN (in einer von Bohrung 454 erfaßten Doline bis < 212 m ü.NN).Während diese wahrscheinlich Bildungen der letzten Warmzeit (Riß-Würm-Interglazial) darstellen, haben die höheren Sauerwasserablagerungen nacheis-zeitliches Alter. Die tieferen Sauerwasserablagerungen sind auf eine muldenförmige Eintiefungin der Gipskeuperoberfläche begrenzt, die eng mit einer W-E streichendenStörung korrespondiert. Hier liegt ein Quellaufbruch in einem Erdfall vor. Überdiesen trat Mineralwasser aus, das die Sauerwasserablagerungen ausschied.

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Abb. 4: Höhenlage der Gipskeuperoberfläche und Verbreitung von Sauer-

wasserablagerungen im Bereich der Teilgebiete A1 und A2

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Vermutlich ist das Mineralwasser von dort in einer nach NE laufendenRinnenstruktur abgeflossen, die in Höhe Rossebändiger-Gruppe/CannstatterStraße in das Nesenbachtal hineinzieht (Abb. 4).

2.2.3 Gipskeuper

Der Gipskeuper erreicht im zentralen Stadtgebiet im primären, d.h. unaus-gelaugten Zustand 110 m Mächtigkeit. Er besteht vorwiegend aus Tonsteinenmit einzelnen karbonatischen, meist dolomitischen Bänken (Steinmergelbänke)sowie mit Sulfatgesteinen bzw. nach einsetzender Gipslösung auch mit derenAuslaugungsresiduen. Für die Formationsunterglieder des Gipskeupers sind fürden ausgelaugten bzw. unausgelaugten Zustand generell folgende Mächtigkeitenanzusetzen:

ausgelaugt (m) unausgelaugt (m)

Estherienschichten 20-25 25

Mittlerer Gipshorizont 35-36 38-40

Dunkelrote Mergel 16-17 17-18

Bochinger Horizont 5 5-6

Grundgipsschichten 7-9 15-20

Im Betrachtungsraum ist der Gipskeuper nahezu vollständig ausgelaugt. In denehemals gipsführenden Abschnitten treten Gipsauslaugungsresiduen in Formmürber und oftmals feinschichtiger Schlufflagen auf. Als Folge der Auslau-gungsprozesse kann die Schichtenfolge je nach Entwicklungsgrad bereichsweisemit Hohlräumen versehen, stark verstürzt und brecciös sein. Dies gilt vor allemfür den basalen Bereich des Gipskeupers (Grundgipsschichten), wo primärSulfatgesteine in plattiger, dünnbankiger Ausbildung (sogenannte Graue Serie)oder auch in massiger Form (Felsenanhydrit/-gips, Gipsregion) überwiegen. Imübrigen Gipskeuper tritt dagegen eine engständige Wechselfolge von gering-mächtigen Sulfatgesteinen und bunten Tonsteinlagen auf.

In drei auf der geologischen Karte (Anl. 2) gekennzeichneten Bereichen greifengipsführende und teilausgelaugte Grundgipsschichten in die Teilgebiete desPlanungsareals hinein oder berühren diese randlich:

l zwischen Jägerstraße/Kurt Georg Kiesinger Platz und Vordernbergstraßenach Osten über die Heilbronner Straße hinweg bis in das Teilgebiet A1.Die Auslaugungsfront reicht an der südlichen Grenze von A1 bis zumStückgutbahnhof, springt dann aber nördlich einer W-E streichenden

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Abschiebung wieder stark nach Westen zurück. Im Baufeld der SW-Landesbank (ehemaliger Stückgutbahnhof) ist nochGips in Mächtigkeiten von 1 bis 6 m erbohrt worden. Die darüber in denDunkelroten Mergeln und im Mittleren Gipshorizont angetroffenen Hohl-räume in der Größe von 3 bis 4 m3 sind sehr wahrscheinlich aus denGrundgipsschichten in Form von schmalen Schloten und Röhren in dasHangende hochgebrochen. Gleiches gilt wahrscheinlich auch für einenHohlraum mit 1 bis 2 m Durchmesser, der sich 1958 an der Nordseite desZollamtsgebäudes öffnete. Die Bildung von Hohlräumen in den höherenStraten des Gipskeupers ist jedoch nicht grundsätzlich auszuschließen.

l Bereich Presselstraße/Löwentorzentrum bis zum Westrand des Teilge-biets C2. Gips ist in Mächtigkeiten von 1 bis 3 m nur in zwei Bohrungenangetroffen worden, knapp über dem Grenzdolomit treten vereinzelt Hohl-räume auf.

l zwischen Sarweystraße/Löwentorstraße und Heilbronner Straße an derNordflanke des Teilgebiets C2 (Sarweybrunnen).

Nach den genannten Gipsvorkommen zeigt der Verlauf des Gipsspiegels in denGrundgipsschichten, der das ausgelaugte vom gipsführenden Gebirge trennt,eine klare Abhängigkeit von der Hangmorphologie. Während unter Bergspornenund Höhenrücken (vgl. hierzu Anl. 1 mit natürlichem Höhenlinienverlauf 1859-1889 vor Beginn der Geländemodellierungen) das Gipslager kesseleinwärts vor-springt, weicht die Auslaugungsfront unter Klingen und Bachläufen tief in denHang zurück.Generell weist der Gipskeuper durch die im Stuttgarter Talkessel in Abhängigkeitvon Überdeckung und Morphologie unterschiedlich weit fortgeschrittene Gips-auslaugung eine ausgeprägte laterale Gliederung auf, die maßgeblich diehydrogeologischen und ingenieurgeologischen Eigenschaften der Schichtenfolgebestimmt. In der etwa senkrecht zum Hang verlaufenden Achse Kriegsberg -Heilbronner Straße - Cannstatter Straße/Nesenbachtal zeigt die Auslaugungschematisch folgende Entwicklungsstadien:

Stadium 1: Kuppe und oberer Hangbereich Kriegsberg, außerhalb Bebauungs-plangebiet:Gipskeuper unter Bedeckung mit Unteren Bunten Mergeln und Kieselsandstein-schichten: vollständig erhaltene Sulfatgesteinsführung im Gipskeuper ohneAuslaugungsmerkmale; Auslaugungsgrad in den Unteren Bunten Mergeln ab-hängig von Überdeckung mit Kieselsandsteinschichten.

Stadium 2: Mittlerer Hangbereich, westlich Heilbronner Straße, außerhalb Be-bauungsplangebiet:Hangbereich unter Bedeckung mit Schilfsandstein-Formation bzw. Ausstrich deshöheren Gipskeupers: einsetzende Sulfatgesteinsauslaugung im höheren Gips-keuper, noch keine Auslaugung des Grundgipses; Gipsspiegel je nach geomor-phologischen Gegebenheiten in den Estherienschichten bzw. im Mittleren Gips-

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horizont. Im allgemeinen nur kleine Hohlräume, da Sulfatgestein im höherenGipskeuper in dünnen Lagen ausgebildet oder dispers im Tonstein verteilt ist.Flächige Auslaugung mit allmählichem Nachsacken der überlagernden Schich-ten.

Stadium 3: unterer Hangbereich und Hangfuß, Bereich Hauptbahnhof, SW-Landesbank, Güterbahnhof; westlicher Bereich Teilgebiet A1, Westrand C2:Höhere Schichten des Gipskeupers sind abgetragen (i.a. bis auf den MittlerenGipshorizont bzw. die Dunkelroten Mergel), aktuelle Auslaugungsvorgänge imHangbereich sind auf den Grundgips beschränkt. Hohlraumbildung, starkeSchichtverbiegungen sowie Verbruch, lokal kaminartiges Hochbrechen derHohlräume in das Hangende. Starke Grundwasserführung über Gipsspiegel.

Stadium 4: Nesenbachtal und Talrandbereiche, Teilgebiete A2, A3, B, C1, C2: Gipskeuper ohne Überdeckung, höhere Schichten des Gipskeupers abgetragen,Sulfatgesteinsauslaugung einschl. Sackungen und Dolinenbildung im Residual-gebirge vollständig abgeschlossen, durchgebrochene Erdfälle sind verfüllt undplombiert. Konsolidation des durch Auslaugung aufgelockerten Gebirges. "Ver-sinterung" des verstürzten und brecciösen Gebirges (lokal an der Basis derGrundgipsschichten mit Ausbildung von Zellenkalken). Einzelne isolierte Gips-linsen, die in vollständig verwittertem Ton lagern und daher vor weiterer Auslau-gung geschützt sind (z.B. Südseite Hauptbahnhof).

Im allgemeinen sind die bei der Gipsauslaugung entstandenen Erdfälle durchnachgesackten Gipskeuper bzw. durch quartäre Sedimente plombiert. Mit derar-tigen Subrosionsformen ist im gesamten Bebauungsplangebiet zu rechnen,obwohl nur wenige Erdfälle bislang bekannt sind (vgl. Markierungen in Anl. 2).Offene Hohlräume bilden die Ausnahme und bleiben im wesentlichen auf dieBereiche beschränkt, in denen die Gipsauslaugung noch nicht allzulange abge-schlossen ist bzw. noch anhält.Zwischen dem Verlauf von Störungen und der Anlage von Erdfällen kann eingenetischer Zusammenhang bestehen, d.h. nicht selten sind die Subrosionser-scheinungen linear an tektonischen Trennflächen angeordnet. Solche Zusam-menhänge sind insbesondere für die Erdfälle zu erwarten, die durch Subrosionder Salinargesteine im Mittleren Muschelkalk entstanden sind (Erdfall bei derRossebändiger-Gruppe in den Unteren Anlagen).

2.2.3.1 Formationsunterglieder des Gipskeupers

Im Planungsgebiet reicht die Schichtenfolge des Gipskeupers bis zum MittlerenGipshorizont. Seine von der Abtragung bewahrte Restmächtigkeit beträgt dort15 bis 20 m. Westlich der Heilbronner Straße ist am Rand des StuttgarterKessels unter schützender Bedeckung mit Schilf- und Kieselsandstein der Gips-keuper noch in seiner gesamten Mächtigkeit erhalten.

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___________________________________________________________________________________

2.2.3.1.1 Mittlerer Gipshorizont

In die Tonsteine des insgesamt bis 40 m mächtigen Mittleren Gipshorizonts sindprimär Sulfatgesteine in dünnen Bänken und Knollen eingelagert. Ihre Aus-laugung hinterläßt rotgraue bis hellolivgrüne Auslaugungsschluffe. Geringmäch-tig verstürzte Bereiche sind untergeordnet feststellbar. In den Tonsteinen findensich meist dünne Lagen von Dolomitstein und dolomitischem Tonstein (sog.Steinmergel). Aufgrund der charakteristischen Farbabfolge in den Tonsteinen istvom Hangenden zum Liegenden eine lithologische Gliederung in folgende vierTeilbereiche möglich:

l vorherrschend rotviolette und braune Tonsteine, häufig mit dolomitischenLagen und dolomitischen Tonsteinbänken, Mächtigkeit 4 bis 6 m, Sulfat-gesteinsanteil unter 15%,

l rotbraune, rotviolette und graugrüne Tonsteine, Mächtigkeit 6 bis 7 m,Sulfatgesteinsanteil 15 bis 25%,

l überwiegend graue bis graugrüne Tonsteine, Mächtigkeit bis 20 m, Sulfat-gesteinsanteil 25 bis 35%,

l grau und graugrün gefärbte Tonsteine, im oberen Teil ca. 4 m mächtigerotbraune, stark dolomitische Tonsteine, Mächtigkeit ca. 10 m, Sulfatge-steinsanteil 20%.

2.2.3.1.2 Bleiglanzbankschichten

Die 1,5 bis 2 m mächtigen Bleiglanzbankschichten setzen im Hangenden mit derBleiglanzbank ein. Sie besteht im Stuttgarter Talkessel allgemein aus einem0,05 bis selten 0,1 m mächtigen dolomitischen Tonstein. Im Bereich der Teil-gebiete C1 und C2 steht sie jedoch als hellgrauer, oftmals auch zweigeteilterDolomitstein mit Lagen von Muschelschill und feinporiger Struktur an. Im Bereichdes Inneren Nordbahnhofs erreicht die Bleiglanzbank eine Mächtigkeit um 0,4bis 0,5 m, im Rosensteinpark sogar um 1 m. Im Liegenden der Bleiglanzbankfindet sich eine charakteristische 0,5 bis 1 m mächtige Übergangszone ausgraugrünem Tonstein mit schwachroter Marmorierung.

2.2.3.1.3 Dunkelrote Mergel

In den Dunkelroten Mergeln herrschen rötlichbraune bis violette Tonsteine vor,die nur vereinzelt von weniger als 1 m mächtigen grünen Folgen durchsetztsind. Nach Auslaugung des ursprünglich dispers im Tonstein verteilten bzw. in

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feinschichtiger Wechsellagerung mit Tonsteinen oder in knolliger Form auftre-tenden Gipses sind feinlamellierte Gipsauslaugungsschluffe entstanden. Im obe-ren Drittel, etwa 2 m unter den Bleiglanzbankschichten, herrschen dolomitischeTonsteine mit vereinzelt dünnen Dolomitsteinlagen vor, die zur etwa 1 m mäch-tigen "Dolomitzone" zusammengefaßt werden.

2.2.3.1.4 Bochinger Horizont

Innerhalb der bis zu 6 m mächtigen graugrünen bis schwarzgrauen, über-wiegend dolomitischen Tonsteine des Bochinger Horizonts tritt im unteren Dritteldie Bochinger Bank auf. Sie ist oftmals durch eine Tonsteinlage zweigeteilt. DieGesamtmächtigkeit der Bochinger Bank beträgt im allgemeinen um 0,2 bis0,3 m. In Teilbereichen des Bebauungsplangebiets ist eine deutliche Mächtig-keitszunahme auf bis zu 1,4 m zu beobachten. Zonen größter Mächtigkeit kon-zentrieren sich auf die Gebiete Stuttgart-Nord (Rümelinstraße bis 1,4 m) undmittlerer Schloßgarten (Umfeld Planetarium bis 1 m). Besonders auffallend istdie engräumige Mächtigkeitsänderung der Bochinger Bank in WNW-ESE-Erstreckung. Dies gilt insbesondere für die Achse Hauptbahnhof-Planetarium-Sängerstraße, wo sie auf einer Distanz von unter einem Kilometer von 0,4 m auf1 m anschwillt. In geringmächtiger Ausbildung steht die Bochinger Bank als gelblichgrauerdichter, oftmals toniger Dolomitstein an. Mit zunehmender Mächtigkeit nimmtsie zellig-kavernöse oder brecciöse Struktur (teilw. sogar mit Muschelschill) an.Neben der Bochinger Bank können weitere dolomitische Steinmergelbänke auf-treten, die jedoch nicht horizontbeständig sind.Zum Hangenden folgt eine rund 1 m mächtige grüngraue bis grauviolette Ton-steinserie mit zahlreichen mm-dünnen gelbgrünen, ziegelroten und hellgrauenGipsauslaugungsschluffen. Dieses "Dunkelviolette Grenzlager" war bislang Be-standteil der Dunkelroten Mergel, gehört jedoch neuerdings zum Bochinger Hori-zont.

2.2.3.1.5 Grundgipsschichten

Im oberen Teil der Grundgipsschichten tritt eine engständige Wechselfolge vonSulfatgesteinen und rotvioletten sowie graugrünen Tonsteinen (sogenannte Bun-te Serie) auf. Im ausgelaugten Zustand schalten sich zahlreiche dünne hell-graue bis gelbliche feinsandige Auslaugungsschluffe ein. Im unteren Teil über-wiegen primär Sulfatgesteine in plattiger, dünnbankiger Ausbildung (sogenanntegraue Serie) oder auch in massiger Form (Felsenanhydrit/-gips, sogenannteGipsregion). Hier sind zudem mehrere karbonatische Lagen bzw. Dolomitstein-bänke (Steinmergelbänke alpha bis delta) eingeschaltet. Die Auslaugung der

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Gipsregion führt zur Bildung einer völlig verstürzten graugelben bis ockerfar-benen schluffig-tonigen Grundmasse. Darin sind feste Tonsteinstückchen, Dolo-mitbrocken und grobsandige Auslaugungsresiduen enthalten. Durch "Versinte-rung" des brecciösen Gebirges entstehen im basalen Bereich, wo der dickbanki-ge und massige Gips der Gipsregion ausgelaugt wurde, poröse Zellenkalke. IhreMächtigkeit kann im Bereich der Wolframstraße und im Rosensteinpark bis2,5 m erreichen. Im allgemeinen sitzt diese Zone direkt dem Grenzdolomit(Unterkeuper) auf.

2.2.4 Unterkeuper

Der 20 m mächtige Unterkeuper besteht im oberen und mittleren Teil aus einerWechselfolge von Tonstein und meist gut geklüfteten, teilweise über 1 m mächti-gen Dolomitsteinbänken mit löchrig-drusiger Struktur. Zum Hangenden schließtder Unterkeuper mit dem Grenzdolomit ab. Die Mächtigkeit dieses gelblich-grauen bis ockergelben Dolomitsteins schwankt regional zwischen 0,1 und 0,2 mund maximal bis 0,4 m. Nach Norden in Richtung Feuerbach ist generell eineMächtigkeitszunahme festzustellen. Vereinzelt ist der Grenzdolomit mit einerzellig-kavernösen Abfolge (sog. Zellenkalke) der basalen Grundgipsschichtenunterhalb der Steinmergelbank alpha vereint, die lokal bis zu 2,5 m Mächtigkeit(Rosensteinpark, Wolframstraße) erreichen kann. Die darunter folgenden 2 bis4 m mächtigen Tonsteine der Grünen Mergel sind teilweise dolomitisch. Im unteren Teil des Unterkeupers nimmt der Tonanteil zu. Die 6 m mächtigeTonsteinfolge der Estherienschichten und Dolomitischen Mergelschiefer an derBasis wird nur durch wenige geringmächtige dolomitische Tonsteinlagen unter-brochen. Sandführung tritt im Stuttgarter Talkessel untergeordnet in den Sandi-gen Pflanzenschiefern und lokal auch im Anoplophora-Dolomit auf. Der Haupt-sandstein setzt jedoch erst nördlich Stammheim und nordwestlich von Stuttgartim Glemsgebiet unter der Alberti-Bank ein und greift dort lokal bis in die Esthe-rienschichten hinein. Im zentralen Stadtgebiet sind die Estherienschichten durch-weg in toniger Fazies ausgebildet.

2.2.5 Oberer Muschelkalk

Der 80 m mächtige Obere Muschelkalk wird aus dunkelgrauen mikritischen undbioklastischen Kalksteinbänken mit zwischengeschalteten Mergel- und Tonstein-lagen (Tonhorizonte alpha bis zeta, Haßmersheimer Schichten) aufgebaut. DieTonhorizonte sind 1 bis 1,5 m mächtig und bestehen aus Tonstein und Tonmer-gelstein mit einzelnen Kalksteinbänken. In den insgesamt 5,5 m mächtigenHaßmersheimer Schichten wechsellagern dunkelgraue Ton- und Tonmergel-steine (sog. Mergelschiefer 1 bis 3) mit sparitischen Kalksteinbänken (Trochiten-

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bänke). Die oberen 8 bis 12 m des Oberen Muschelkalks nimmt der gelbbraunedickbankige klüftig-kavernöse Trigonodusdolomit ein, der zum Hangenden hinnoch vom etwa 1 m mächtigen Sphärocodienkalk überlagert wird. Der ObereMuschelkalk ist im gesamten Betrachtungsraum flächig von jüngeren Fest- undLockergesteinen bedeckt. Die Mindestüberdeckung beträgt in der Horststrukturan der unteren Wolframstraße 25 bis 30 m.

3 Hydrogeologische Verhältnisse in den Teilgebieten

3.1 Grundwasserstockwerke und Aquifergeometrie

Der in Kap. 2 beschriebene Gebirgsaufbau läßt sich von oben nach untenschematisch in vier Hauptgrundwasserstockwerke gliedern:

Quartäre Ablagerungen (vor allem Wander- und Hangschutt, Bachschutt):Lockergesteins-Grundwasserleiter mit Übergang zu Geringleiter.

Gipskeuper: Klüftiger Festgesteinsgrundwasserleiter mit schichtiger Aquifer-gliederung; Übergang zu Geringleiter. In Bereichen mit aktiver Gipsauslaugungim Grundgips: "verkarsteter" Festgesteinsgrundwasserleiter.

Unterkeuper: Klüftiger Festgesteinsgrundwasserleiter mit Übergang zu schich-tiger Aquifergliederung.

Oberer Muschelkalk: Verkarsteter klüftiger Festgesteinsgrundwasserleiter

Die Stockwerksgliederung im Keuper basiert im wesentlichen auf der Wechsel-folge geringleitender Ton-/Mergelsteine und grundwasserleitender Steinmergel-bzw. Dolomitsteinbänke, die von den stark verkarsteten und gut durchlässigenKalk- und Dolomitsteinen des Oberen Muschelkalks unterlagert werden. Die fürden Keuper typische Einschaltung von Dolomitsteinbänken in mächtige Ton-steinserien bedingt neben der Grobgliederung eine weitere Differenzierung inTeilstockwerke. Dies gilt insbesondere für den Gipskeuper. Die in der Praxisüberwiegend an lithostratigraphische Grenzen gelegte hydrogeologische Stock-werksgliederung vereinfacht allerdings die tatsächlichen Gegebenheiten starkund kann vor allem die räumliche Differenzierung der Aquifereigenschaften(insbesondere Durchlässigkeit) und Aquifergeometrie (lateral wie vertikal) unterdem Einfluß von Verwitterung (Schrumpfungs- und Quellungsvorgänge bei denTonsteinen, physikalische Lösung der Sulfatgesteine), landschaftsgeschichtlicherEntwicklung sowie Bruchtektonik und Schichtlagerung nicht immer ausreichendbeschreiben.

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Der Wechsel von gut- und geringdurchlässigen Schichtgliedern im Gips- undUnterkeuper bedingt einen stockwerksartigen Aufbau mit eigenständigen Druck-höhen. Diese zeigen in den Rand- und Hangbereichen des Planungsgebiets einnach der Tiefe abnehmendes Druckgefälle mit folglich abwärts gerichteter Was-serbewegung an. Dieser vertikale Austausch von Teilstockwerk zu Teilstockwerkgeschieht wahrscheinlich vorwiegend in einer vom Relief abhängigen Zone, inder unter dem Einfluß der Verwitterung der Tonsteine, der Sulfatgesteinsauslau-gung und der Hangauflockerung Vertikalverbindungen zwischen den Stockwer-ken geschaffen werden. Lokal kann die Stockwerksgliederung an Störungen undAuslaugungszonen aufgelöst sein. In den oberflächennahen Teilstockwerken des Gipskeupers liegen die Druck-differenzen hangseits bei 10 bis 15 m. Sie verringern sich hangabwärts bis aufwenige Dezimeter bzw. Zentimeter am Hangfuß. Ab dem unteren Nesenbachtal(Bereich Rossebändiger-Gruppe) bis zur Neckartalaue unterschneidet die Druck-fläche des Unterkeupers die des Oberen Muschelkalks, was einen aufwärtsgerichteten Grundwasserstrom erzeugt. Abhängig von der vertikalen Durchläs-sigkeit der Trennschicht kann daher auch im Unterkeuper Mineralwasser derBad Cannstatter und Berger Charakteristik angetroffen werden.

3.1.1 Künstliche Auffüllung

In durchlässigen Lagen der Auffüllung (z.B. nicht dicht gelagerter Bauschutt,Sand- und Schotterlinsen) kann Wasser auftreten. Diese Vorkommen sind je-doch räumlich eng begrenzt.

3.1.2 Quartär

Neben den lokal verbreiteten Sauerwasserablagerungen sind der Hang- undWanderschutt sowie die Bachablagerungen als geringergiebiger und gering-durchlässiger Lockergesteins-Grundwasserleiter anzusprechen. Sie treten ingrößerer Mächtigkeit in der Talrinne des Nesenbachs und in dessen Nebentä-lern auf. Dazwischen überwiegen bindige Quartärsedimente, die nur in sehrgeringem Maß Grundwasser führen. In den Hangbereichen existiert daher keinzusammenhängendes Grundwasservorkommen. Einzelne Stauhorizonte sind vorallem über der stark verwitterten Gipskeuperoberfläche ausgebildet.Im Nesenbachtal sowie in den tributären Seitentälern ist das Grundwasser imBach- und Wanderschutt unter den auflagernden bindigen Sedimenten häufiggespannt. Das Grundwasserdargebot im Nesenbachquartär ist vorrangig vonseitlichen Übertritten aus dem Gipskeuper abzuleiten. Zudem wird dasTalgrundwasser aus dem Liegenden gestützt. Beide Zuströme drücken sich ineiner jeweils spezifischen hydrochemischen Überprägung des Talgrundwassers

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aus und bringen die Charakteristik des Gipskeuperwassers mit erhöhtenSulfatgehalten ein bzw. ab dem unteren Nesenbachtal auch die des Berger undBad Cannstatter Mineralwassers mit hohen Natriumchlorid-, Sulfat- undKohlensäuregehalten.Zusätzlich führen auch die am linken Nesenbachtalrand (Grenzbereich Teilge-biete A1/A2) verbreiteten Sauerwasserablagerungen (insbesondere die Sauer-wassersande und -kalke) Grundwasser. Räumliche Unterschiede im Grund-wasserdargebot und im hydrochemischen Charakter lassen eine Zusickerungaus dem Gipskeuper erkennen. Für diesen Bereich sind hohe Brunnenergiebig-keiten von 3 bis 4 l/s bekannt. Das Grundwasser ist stark sulfathaltig (bis530 mg/l), jedoch chloridarm (30 bis 90 mg/l). Angaben zum Gehalt an freierKohlensäure liegen nicht vor. Außerhalb des Quellaufbruchs (vgl. Kap. 2.2.2)geht die Ergiebigkeit in den Sauerwasserablagerungen auf Werte um 0,1 bis0,5 l/s zurück. Die Mineralisierung des Wassers sinkt auf Werte um 100 bis300 mg/l Sulfat und 85 mg/l Chlorid ab.

3.1.3 Gipskeuper

Im Gipskeuper ist die Grundwasserführung auf teil- und vollausgelaugtes Gebir-ge beschränkt, und hier insbesondere auf geklüftete und meist geringmächtigeDolomitsteinbänke sowie auf grobschluffige bis feinsandige Gipsauslaugungs-lagen. Hydrogeologisch besonders bedeutsam ist der Gipsspiegel im Grenzbe-reich zwischen gipsführendem und vollausgelaugtem Gebirge. Die Wechselfolge von Tonstein mit Dolomit- und Steinmergelbänken bewirkteine schichtige Aquifergliederung in Teilstockwerke. Dort herrschen im allgemei-nen Ergiebigkeiten kleiner 0,5 l/s vor. Werte um 1 l/s treten lokal in Bereichenauf, in denen die Bochinger Bank vergleichsweise mächtig ist. Beachtliche Er-giebigkeiten bis zu 5 l/s können in den aktiven Auslaugungszonen der Grund-gipsschichten vorkommen. Das Grundwasser im höheren Gipskeuper tritt sowohl frei als auch gespanntauf. Im tieferen Gipskeuper ist es ausschließlich gespannt.

3.1.4 Unterkeuper

Der Unterkeuper ist ein klüftiger Festgesteinsgrundwasserleiter mit schichtigerGliederung. Er besteht im mittleren und oberen Abschnitt aus einer Wechselfol-ge geringdurchlässiger Tonsteine und durchlässiger Dolomitsteine. Im unterenDrittel dominieren geringdurchlässige Tonsteine. Die vom Talrand kesseleinwärtszunehmende Ergiebigkeit (< 0,1 bis mehrere l/s) sowie der oftmals zubeobachtende hohe Sulfatgehalt im Grundwasser belegen einen vertikalen Zu-strom aus dem Gipskeuper. Mit Umkehr der Druckverhältnisse im unteren

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Nesenbachtal und im Neckartal gelangt auch Grundwasser aus dem OberenMuschelkalk in den Unterkeuper. Den bergfrischen bis mäßig verwitterten Grünen Mergeln im obersten Unter-keuper kommt im allgemeinen die Funktion der Trennschicht zum Gipskeuperzu. Der stratigraphisch zum Unterkeuper gehörende Grenzdolomit wirkt dabeials Basisdrainage für den Gipskeuper. Durch die im zentralen Stadtgebiet längsdes Nesenbachtals zunehmende Verwitterung des Gebirges wird die Trenn-wirkung der 3 bis 4,5 m mächtigen Grünen Mergel eingeschränkt. In diesem Fallübernehmen die oftmals plastifizierten Tone der basalen Grundgipsschichten dieEigenschaft der stauenden Sohlschicht des Mittleren Keupers zum Unterkeuper.Der Grenzdolomit ist dann hydraulisch an die im Liegenden folgenden Dolomit-steine angeschlossen.

3.1.5 Oberer Muschelkalk

Der Obere Muschelkalk ist ein verkarsteter klüftiger Festgesteinsgrundwasser-leiter. Von einer intensiven Verkarstung ist insbesondere der massige Trigono-dusdolomit betroffen. Größere Karsthohlräume sind sowohl an der Grenze zumUnterkeuper als auch am Übergang zu den Nodosus-Schichten anzutreffen.Lokal sind die am Top des Oberen Muschelkalks sitzenden Karsthohlräumemehrere Meter bis in das Hangende nachgebrochen (z.B. Rossebändiger-Gruppe Wolframstraße). Im Bereich des Nesenbachtals sind somit als Haupt-grundwasserleiter im Oberen Muschelkalk der Trigonodusdolomit und der obereBereich der Nodosus-Schichten anzusehen, die zusammen eine Mächtigkeit von20 bis 30 m ergeben.Zum Hangenden wird der Obere Muschelkalk durch die mit Dolomitsteinbänk-chen durchsetzten Tonsteine der Estherienschichten (Unterkeuper) hydraulischbegrenzt. Ihre Trennfunktion ist jedoch lokal durch Bruchtektonik, Subrosion undletztlich auch durch die auf den Grenzbereich Muschelkalk/Keuper konzen-trierten Verkarstungsvorgänge beeinträchtigt. Die im unteren Drittel des OberenMuschelkalks anstehenden Haßmersheimer Schichten (6 bis 8 m mächtig)bilden die Sohlschicht des verkarsteten Grundwasserleiters. Die Trennwirkungder Haßmersheimer Schichten zum Stockwerk im Liegenden (Obere Dolomitedes Mittleren Muschelkalks und Zwergfaunenschichten des Oberen Muschel-kalks) wird örtlich durch die von der Salinarformation des Mittleren Muschelkalksausgehende Subrosion aufgelöst. Eine hydraulische Verbindung ist spätestensin den Bereichen zu vermuten, wo mineralisiertes Grundwasser bis in denOberen Muschelkalk bzw. bis in den Unterkeuper aufsteigt. Dabei ist allerdingsnoch nicht schlüssig belegt, ob die Trennung flächig oder nur an Störungszonenlinear oder punktuell eingeschränkt ist. Im Aufstiegsbereich der Mineral- undHeilquellen, d.h. in der Neckartalaue und im unteren Nesenbachtal, bestehtkeine vollkommene Stockwerkstrennung mehr.

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Abb. 5: Höhengleichen der Grundwasserdruckfläche bzw. freien Grundwas-

Städtebauprojekt Stuttgart 21

Feue

rbac

her T

al

240

230

220

210

CannstatterBecken

Nec

kar

Neckar

Ausstrich Unterer Keuper - Oberer Muschelkalk

Verwerfung

Mineralwasseraufstiegsbereich

Neckarkies

Ausstrich Schilfsandstein und Stubensandstein

Ausstrich Gipskeuper

1: Insel- und Leuzequelle 2: Berger Quellen 3: Brunnen Maurischer Garten

2 km

5404 5404

3510

3510

06

08

10

12 12

10

08

06

12 14 16 18 20

2018161412

seroberfläche für den Oberen Muschelkalk im Stadtgebiet

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Primär durch intensive tektonische Zerrüttung im Kreuzungsbereich zweierStörungssysteme verursacht, hat nachträglich auch die Karbonatverkarstung undSubrosion durch Versturz der Schichtenfolge ihren Anteil zur weiteren Auflösungder Trennung zum Liegenden beigetragen.Die in den Nodosus-Schichten eingeschalteten Tonhorizonte erzeugen untergespannten Bedingungen keine wirksame Trennung in Teilstockwerke. Dagegenmag eine mit der Tiefe abnehmende Verkarstungsintensität eine Vertikalgliede-rung verursachen.

Das Grundwasser im Muschelkalk ist in tektonischer Tieflage am Rand desFildergrabens, im Zustrom auf die Mineral- und Heilquellen, unter der mächtigenKeuperbedeckung gespannt.

3.2 Hydrochemie

Aus dem Planungsgebiet und der näheren Umgebung sind zahlreiche hydroche-mische Analysen in PIPER-Diagrammen dargestellt und nach FURTAK & LANG-GUTH hydrochemisch klassifiziert. Die Verteilung der Analysen ergibt sich ausAbb. 6.1. In einer synoptischen Darstellung sind sie den im Oberen Muschelkalkvorkommenden Grundwassertypen gegenübergestellt (vgl. Abb. 6.2).

Obwohl die Werte in den oberflächennahen Teilstockwerken des Gipskeupersv.a. durch anthropogenen Einfluß streuen, treten dort generell "normal erdalka-lische Wässer mit überwiegend hydrogencarbonatischem (Feld A nach FURTAK& LANGGUTH) oder hydrogencarbonatisch-sulfatischem (Feld B) Charakter" auf.Während die Wässer im Mittleren Gipshorizont, in den Bleiglanzbankschichtensowie in den Dunkelroten Mergeln etwa gleichmäßig auf die Felder A und Bverteilt sind, ist im Bochinger Horizont ein eindeutiges Maximum im Feld B zubeobachten. Auch das Grundwasser in den ausgelaugten Grundgipsschichtenzeigt "hydrogencarbonatisch-sulfatische" Eigenschaften. Lediglich in den Berei-chen, wo der Grundgips noch aktuell der Subrosion unterliegt (Umfeld Südwest-Landesbank) sowie in deren Abstrom ist ein Übergang zu "normal erdalkalischenWässern mit überwiegend sulfatischem Charakter" (Feld C) feststellbar.

In keiner der für die Teilstockwerke des Gipskeupers repräsentativen Analysenkonnten Hinweise auf Mineralwasseranteile der Bad Cannstatter oder BergerCharakteristik erkannt werden. Die Gehalte an freier Kohlensäure sind durch-weg unauffällig.

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Abb. 6.1: Hydrochemische Charakterisierung der Grundwässer in den Teil-

Normal erdalkalische Wässer

Erdalkalische Wässer mit höherem Alkaligehalt

Alkalische Wässer

Grundwassertypen nach Furtak & Langguth

A: überwiegend hydrogencarbonatisch

C: überwiegend sulfatisch

B: hydrogencarbonatisch - sulfatisch

D: überwiegend hydrogencarbonatisch

E: überwiegend sulfatisch, überwiegend chloridisch

F: überwiegend (hydrogen-)carbonatischG: überw. sulfatisch - überw. chloridisch, überwiegend

chloridisch

BochingerHorizont

Grundgips-schichten

DunkelroteMergel

Bleiglanzbank-schichten

Mittlerer Gips-horizont

stockwerken des Gipskeupers mittels PIPER-Diagramm

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StöckachbrunnenHirschquelleSchwefelbrunnenGWM 177

AuquelleMaurischer GartenSarweybrunnen (tief)

GWM 174

Gipskeuper, gesamt (Bereich Städtebauprojekt)

Gipskeuper, Schwerpunkt

geringer mineralisierte Berger Quellen

hochkonzentrierte Mineralquellen Inselquelle Leuzequelle Berger Urquell Kunstmühlebrunnen

Abb. 6.2: Hydrochemische Charakterisierung der Grundwässer im

Gipskeuper im Vergleich zum Oberen Muschelkalk

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Für die in den PIPER-Diagrammen nicht dargestellten Grundwässer im Unter-keuper besteht im Bebauungsplangebiet hangseits eine starke Überprägung mitSulfat, das aus dem Gipskeuper zugeführt wird. Talwärts und im unteren Nesen-bachtal sind vor allem an Störungsbereichen Einflüsse von Mineralwasser mitBerger und Bad Cannstatter Charakteristik zu erwarten, ähnlich wie bei der imUnterkeuper ausgebauten Grundwassermeßstelle 176 (Rossebändiger-Gruppe,Untere Anlagen) oder auch in einigen im Grenzdolomit beprobten Grundwas-sermeßstellen im Umfeld des Planetariums.

Die Grundwässer im Oberen Muschelkalk zeichnen sich durch eine großehydrochemische Variation aus. Das in GWM 174 (Planetarium) erschlosseneGrundwasser weist mit einem Feststoffgehalt von etwa 2000 mg/l eine erhöhteMineralisierung auf, die aufgrund des Vorherrschens von Kalzium und Sulfatdurch absinkendes Wasser aus dem Gipskeuper verursacht wird (Feld C imPIPER-Diagramm). Die Kohlensäure beträgt lediglich 160 mg/l. In der hierzuunterstromig gelegenen GWM 177 (Rossebändiger-Gruppe) verschiebt sich dieMineralisierung an den Rand des Feldes E und zeigt somit eine geringfügigeZunahme des Natriumchloridanteils an (Feststoffgehalt ca. 2000 mg/l). Sowohldas in der Meßstelle 177 an der Grenze zum Unterkeuper erschlossene Mine-ralwasser als auch das des 1912 gebohrten und heute nicht mehr zugänglichenStöckachbrunnens (Feststoffgehalt ca. 3500 mg/l) nähern sich hydrochemischallmählich den niederkonzentrierten Berger Quellen. In die gleiche Gruppe ge-hört auch das im Jahre 1930 auf dem ehemaligen Wulle-Gelände (heute Mini-sterien für Umwelt und Landwirtschaft, Kerner Platz) im Oberen Muschelkalkerbohrte kohlensäurereiche Mineralwasser. Die Mineralisierung des noch zu-gänglichen Schwefelbrunnens (Untere Anlagen) und der Hirschquelle (Cann-statter Straße, Grüne Brücke) hat gegenüber früheren Analysen, die mit denendes Stöckachbrunnens vergleichbar sind, vor allem im Natriumchloridanteilsowie im Gehalt an freier Kohlensäure beachtlich abgenommen. Sie bilden da-her heute eine eigene hydrochemische Gruppe, die eher zum Typ "normal erd-alkalisch, hydrogencarbonatisch-sulfatisch" tendiert. Von den genannten Mineralwässern im Nesenbachtal, die eine enge Verwandt-schaft zu den staatlich anerkannten Heilquellen zeigen, sind mit Ausnahme derGrundwassermeßstelle 177 nur wenig Informationen bekannt (die Lage der Auf-schlüsse gibt Anl. 10 wieder):

Hirschquelle: Lage an der Cannstatter Straße unter der "Grünen Brücke";Mineralwasser früher im Hirschbad (Hirschbrunnen, Königsbad, Burk'sches Bad)genutzt, dessen Ursprung bis in das Jahr 1119 zurückgeht.Ursprünglich wurde wohl ein natürlicher Mineralwasseraufbruch gefaßt. Dagegengeht die heutige Hirschquelle auf eine 1852 ausgeführte Bohrung zurück, die inSauerwasserablagerungen auf Mineralwasser traf. Es ist daher davon aus-zugehen, daß die Fassung lediglich bis in die quartären Talablagerungen reicht.

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Schwefelbrunnen: Lage in den Unteren Anlagen am linken Nesenbachtalrand.Der Brunnen ist noch zugänglich. Es liegen jedoch keine Angaben zu Bohrtiefe,Schichtenfolge und Ausbau vor.

Stöckachbrunnen: Lage an der Einfahrt in den Hof des städtischen Amts fürAbfallwirtschaft und Stadtreinigung (Heinrich Baumann Straße). Der Brunnenwurde 1912 erbohrt. Bohrtiefe und Schichtenfolge sind nicht bekannt. Die Druck-höhe wurde 1931 mit 227,87 m ü.NN angegeben. Der Brunnen ist heute nichtmehr zugänglich.

Das geringmineralisierte Karstgrundwasser im Sarweybrunnen (Nordrand Teil-gebiet C2) unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Grundwassertypen.Aufgrund seiner Lage im Piper-Diagramm (Feld B) kann es am ehesten mit denniederkonzentrierten Mineralquellen verglichen werden. Der Feststoffgehaltbeträgt etwa 900 mg/l, der Gehalt an freier Kohlensäure nur etwa 60 mg/l. DasKarstgrundwasser des Sarweybrunnens verkörpert daher gegenüber dem desNesenbachtals einen vom Gipskeuper nur geringfügig beeinflußten Grund-wassertyp. Einflüsse von Mineralwasser der Berger und Bad Cannstatter Cha-rakteristik sind nicht erkennbar. Ein westlich des Teilgebiets B auf dem ehemaligen Milchhof (heute Media-Forum) abgeteufter Muschelkalkbrunnen erschloß in 66 m Tiefe mineralisiertesWasser mit einem Festoffgehalt von 2320 mg/l und hohem Kohlensäureanteil(in der Analyse nicht quantifiziert). Es steht hydrochemisch gesehen zwischendem aus dem Sarweybrunnen bekannten geringmineralisierten Karstgrund-wasser und den höher konzentrierten Mineralwässern im Nesenbachtal.

3.3 Regionale Grundwasserströmung

Zur Darstellung der Grundwasseroberfläche bzw. -druckfläche und der darausableitbaren Grundwasserströmung in den Keuperstockwerken und im OberenMuschelkalk wurden für den Ausschnitt des Städtebauprojekts Höhengleichen-pläne mit Linien gleichen Grundwasserstands im Abstand von 2 m konstruiert.Die Messung der Piezometerhöhen erfolgte vom 11. bis 13. April 1994 imRahmen einer Stichtagsmessung. Für die Meßstellen der Deutschen Bahn AGim Bereich der Nesenbachtalquerung wurden die am 28.07.1995 gemessenenGrundwasserhöhen verwendet. Zur Konstruktion von Grundwasserhöhenlinienin den Randbereichen mußte neben den Stichtagswerten auch auf ältereMessungen des Grundwasserstands in heute nicht mehr erhaltenen Meßstellenzurückgegriffen werden. Diese Werte sind in den Grundwassergleichenplänenkenntlich gemacht. Die Werte für den Oberen Muschelkalk gehen auf eine großräumige Stichtags-messung vom 20.11.1995 zurück. Wie aus den ab 1983 vorliegenden Grund-wasserstandsganglinien von Aufschlüssen im mittleren und unteren Nesenbach-tal ersichtlich ist, liegen die Stichtagsmeßwerte des Oberen Muschelkalks etwas

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unter dem Mittelwasserstand. Für das Quartär- und Keuperstockwerk liegenkeine Langzeitmeßreihen vor, die eine Beschreibung der hydraulischen Situationam Stichtag erlauben würden.Infolge des geologischen Aufbaus und der Aquifergeometrie unterscheidet sichim Stuttgarter Talkessel die Grundwasserströmung im Quartär und gesamtenKeuper grundlegend vom unterlagernden Muschelkalk-Karst. Da der Verlauf desGipsspiegels am Talrand und im Keuperhang eine undurchlässige seitliche Be-grenzung darstellt, liegt im Quartär- und Keuperstockwerk ein auf die Kessel-struktur bezogenes abgeschlossenes System vor, das sich nur aus der örtlichenGrundwasserneubildung alimentiert. Die Grundwasserströmung ist daher starkan die mit dem Stuttgarter Talkessel vorgegebene Morphologie angelehnt. ImGegensatz dazu strömt das Karstgrundwasser von außerhalb aus dem RaumBöblingen/Sindelfingen zu. Für beide Systeme ist die untere Nesenbach- undNeckartalaue und je nach Stauhöhe auch der Neckar die Vorflut. Zwischen denStaustufen Untertürkheim (Inselbrücke) und Bad Cannstatt (König-Karls-Brücke)herrscht eine konstante Spiegelhöhe von 219 m ü.NN (Oberwasser) vor,während unterhalb davon bis zur Staustufe Hofen eine Spiegelhöhe von213,6 m ü.NN eingestellt ist. Die nachstehend für die einzelnen Stockwerke und Teilstockwerke beschriebe-nen Grundwassergleichenpläne geben die regionale Grundwasserströmungwieder. Im kleinen Maßstab können aufgrund von Inhomogenitäten im Gebirgs-aufbau lokal Abweichungen von der regionalen Fließrichtung auftreten.

Im Quartär übernehmen Hang-, Wanderschutt- und Bachschuttablagerungenin geringem Maß grundwasserleitende Funktion. Da sie sich im Hangbereich ingrößerer Mächtigkeit auf die in das Nesenbachtal einmündenden Taleinschnittekonzentrieren, besteht im Quartär kein zusammenhängender Aquifer. Daher istdie Grundlage für die Konstruktion eines Grundwassergleichenplans nicht gege-ben. Die Entwässerung des Quartärs erfolgt erfahrungsgemäß in Abhängigkeitvon der Hangmorphologie.

Im Gipskeuper besteht aufgrund der schichtigen Aquifergliederung keine ein-heitliche Grundwasserober- bzw. -druckfläche. Höhengleichen sind daher jeweilsfür die einzelnen Teilstockwerke konstruiert worden. Lediglich der Mittlere Gips-horizont und die Bleiglanzbankschichten wurden zusammengefaßt.

Das Teilstockwerk Mittlerer Gipshorizont mit Bleiglanzbankschichten ist imGebiet des Städtebauprojekts nur noch in den Teilgebieten C1 und C2 sowie inder Südwestecke von A1 verbreitet. Während in der Fläche C2 noch einöstlicher Abstrom vorherrscht, ist er in der Fläche C1 eher nach Südosten aufden in Höhe des ehemaligen Kanalbetriebshofs (Rosensteinstraße) verlaufendenTaleinschnitt gerichtet. Der Gradient der Grundwasserdruckfläche beträgt 1,5 bis2 %. Hangabwärts verringert sich der Gradient, was auf eine Zunahme derTransmissivität oder auf Grundwasserverluste in die Dunkelroten Mergel hin-weist.

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Im Bochinger Horizont und in den Dunkelroten Mergeln ist der Verlauf derGrundwasserdruckfläche sehr ähnlich. Im Gegensatz zu den tieferen Grund-wasserstockwerken (Unterkeuper und Grundgipsschichten) ist der Grundwasser-abstrom aus diesem Gebiet (vor allem der südliche Teil) noch sichtlich an dasNesenbachquartär gebunden. Beide Teilstockwerke entwässern am Talrand indie quartäre Talfüllung.Im Bereich verfüllter und heute im Relief nicht mehr erkennbarer Taleinschnitte(Störzbachtal, Einschnitt Media-Forum/städtischer Kanalbetriebshof Rosenstein-straße, Gewann Untere Pragäcker-Varnbülerstraße, Wolframstraße) ist dieGrundwasserdruckfläche in den Dunkelroten Mergeln deutlich und im BochingerHorizont schwach gegliedert. In Höhe der Taleinschnitte biegen die Grund-wassergleichen nach Oberstrom ein und zeigen damit eine schwache Vor-flutwirkung an. Ausbauchungen zwischen den Taleinschnitten belegen denVerlauf lokaler Grundwasserscheiden. Die sich in den Dunkelroten Mergelnnördlich des Störzbachs abzeichnende Grundwasserscheide ist mit der oberirdi-schen Wasserscheide identisch. In den Dunkelroten Mergeln treten die höchsten Grundwasserstände von 257m ü.NN an der Nordspitze der schlauchartigen Fortsetzung des Teilgebiets Bauf. Die Grundwasserdruckfläche stellt sich in der Achse C2-B auf einen nachSüdosten auf das Nesenbachtal ausgerichteten Gradienten von 2 % ein. Dasnach Südwesten anschließende Gebiet (Teilgebiet A1, Südteil B) wird ausnordwestlicher Richtung angeströmt. In Höhe Hauptbahnhof ist in den höherenTeilstockwerken des Gipskeupers eine Verflachung des Gradienten festzustel-len. Hierfür sind neben dauerhaften "Grundwasserhaltungen" vorwiegend Grund-wasserverluste in das Liegende verantwortlich, die sich bis in den OberenMuschelkalk bemerkbar machen.

Die in den Anlagen nicht dargestellte Grundwasserdruckfläche der Grundgips-

schichten ist gegenüber der des Unterkeupers deutlicher gegliedert. Hier neh-men die in das Anstehende eingeschnittenen Bachläufe bzw. die mächtigequartäre Talfüllung Vorflutfunktion ein. Die nordöstlichen Bereiche im Talkesselentwässern sehr wahrscheinlich nicht in das Nesenbachquartär, sondern direktin das Neckartal zwischen Nesenbachmündung und Wilhelma.

Für das Bebauungsplangebiet wurde mangels Meßstellen im Unterkeuper keinlokaler Höhenlinienplan erstellt. Aus den in geringer Zahl vorhandenen Piezo-meterhöhen zeichnet sich in den Teilgebieten A1 bis A3 noch eine hydraulischeKoppelung an das Nesenbachtal ab. Im nördlichen Abschnitt des Planungs-gebiets ist jedoch ein direkter Abstrom in das Neckartal zwischen Nesenbach-mündung und Hunklinge wahrscheinlicher.

Der Höhengleichenplan für den Oberen Muschelkalk zeigt im Stuttgarter Talkes-sel (Anl. 10) einen von Südwesten nach Nordosten auf die Neckartalaue(Cannstatter Becken, Mineralwasseraufstiegsbereich) ausgerichteten Grundwas-serstrom. Während der Gradient mit etwa 0,15 % im oberen Nesenbachtal noch

29


___________________________________________________________________________________

sehr flach ist, versteilt er sich etwa ab dem Hauptbahnhof auf 0,4 bis 0,5 %. DieUrsache der Versteilung kann in einer Minderung der Transmissivität imMuschelkalk und/oder in einer verstärkten vertikalen Zufuhr von Keuperwassergesehen werden. Die Druckhöhen im Oberen Muschelkalk liegen im CannstatterBecken grundsätzlich über dem Stauspiegel des Neckars. Im Oberwasserbeträgt die Differenz bis zu 4 m (Totstau Insel-, Leuzequelle und Berger Quel-len) und im Unterwasser bis zu 11 m (Totstau Br. Maurischer Garten, Keller-brunnen). Infiltrationen aus dem Oberen Muschelkalk bis in den Neckarkies undden Neckar selbst sind dort hydrochemisch wie auch durch Infrarotaufnahmenund Temperaturmessungen lokalisiert und teilweise auch quantifiziert. Das Bebauungsplangebiet ist längs des Nesenbachtals durch die Grundwasser-meßstellen 174 (Planetarium) und 177 (Rossebändiger-Gruppe) sowie an derNordspitze der Fläche C2 durch den Sarweybrunnen umrahmt. Nach demHöhenlinienplan besteht im südlichen Abschnitt ein Grundwasserabstrom vonSW nach NE. Im nördlichen Abschnitt (Schlauch B, nördlicher Teil C1 undgesamte Fläche C2) zeichnet sich ein Grundwasserabstrom nach Osten ab. DerGradient verflacht sich auf 0,3 %. Somit fällt bei ungestörten hydraulischenGegebenheiten der südliche Bereich des Bebauungsplangebiets (Flächen A2,A3 und südöstlicher Abschnitt der Fläche B) in den direkten Anstrom auf diestaatlich anerkannte Insel- und Leuzequelle sowie auf die Berger Quellen. DerAnstrom in den nördlichen Bereichen (Flächen B, C1, C2) ist auf das niederkon-zentrierte Mineralwasser ausgerichtet. Diese vorgegebene räumliche Trennungim engeren Zustrombereich vereinfacht allerdings die tatsächliche hydraulischeSituation. Schließlich belegen Reaktionen im nieder- und hochkonzentriertenBereich auf direkte Eingriffe (diverse Grundwasserentnahmen im OberenMuschelkalk) ein von der Konzentrationsverteilung unabhängiges, hydraulischzusammenhängendes System.

3.4 Grundwasserflurabstand

Die für die Bebauung relevanten Grundwasserverhältnisse in Flurnähe sowie imMineralwasseraquifer Oberer Muschelkalk zeigen die Anl. 11 und 12 in Formvon Flurabstandskarten. Der Flurabstand des "obersten" Grundwassers wurdemit den höchsten Piezometerhöhen konstruiert, die aus den oberflächennahenGrundwasserleitern (Quartär, Mittlerer Gipshorizont und Dunkelrote Mergel)bekannt sind. Wasserstände aus der Auffüllung blieben unberücksichtigt. DieKonstruktion der Flurabstandskarten stützt sich auf das bestehende Geländere-lief. Sofern im Zuge der Bebauung zur Herstellung der ursprünglichenMorphologie eine großflächige Geländemodellierung erfolgen wird, verschiebensich die Flurabstände zum obersten Grundwasser wie auch zur Druckfläche desOberen Muschelkalks.

30


___________________________________________________________________________________

Dies ist vor allem bei einer talrandnahen Bebauung zu berücksichtigen, da sichdort mit der Nivellierung der Geländestufe am Hangfuß eine beachtliche Redu-zierung der Flurabstandswerte einstellt.

Die zusätzlich mit Höhengleichen in m ü.NN dargestellte Oberfläche des ober-sten Grundwassers fällt etwa gleichmäßig auf das mittlere und untere Nesen-bachtal ein. Lediglich im Bereich Rümelinstraße/Rosensteinstraße zeichnet sicheine Scheitelung ab, die durch hohe Wasserstände im Quartär verursacht ist.Anl. 11 gibt für das Planungsgebiet generell hohe Flurabstände des oberstenGrundwassers im Hang (10 bis 15 m, Flächen C1 und C2) mit abnehmenderTendenz zum Hangfuß (5 bis 10 m, lokal unter 2 m) sowie zur Talaue (um 5 m,Flächen A1/2 und B) wieder.

In den oberen Hangbereichen liegt der Flurabstand des gespannten Grund-wassers im Oberen Muschelkalk bei 35 bis 50 m. Mit Annäherung an denHangfuß reduziert sich dieser Wert auf Beträge zwischen 10 und 30 m (FlächenA1/2, Fläche B). Im Nesenbachtal selbst sind Flurabstände von 4 bis 5 manzusetzen. Für die Ermittlung des Flurabstands im Oberen Muschelkalk wurdenDruckhöhen vom Stichtag 20.11.1995 verwendet, die im Vergleich zu denlangjährigen Grundwasserstandsmessungen in Muschelkalkaufschlüssen gering-fügig unter dem Mittel liegen.

Bei der Konstruktion des Flurabstands wie auch der Oberfläche des oberstenGrundwassers ist die Unsicherheit über das Ausmaß der Grundwasserstands-schwankungen in der Abstufung des Isolinienabstands aufgefangen. Grund-wasserstandszeitreihen, die aus dem Umfeld des Städtebauprojekts vorliegen(Trassenerkundung DB AG, Messungen längs der Wolframstraße im Rahmender vorliegenden Studie), sind hangseits, je nach Speicherverhalten des Aquifersmaximale Schwankungen des Grundwasserspiegels von 1 bis 3 m zu entneh-men, die sich mit Annäherung an die Vorflut auf unter einen Meter verringern.In der Nesenbachtalaue zeigt der Grundwasserstandsgang im Talgrundwasser-leiter etwa den gleichen Verlauf wie das talrand- und oberflächennaheGrundwasser im Gipskeuper. Die tieferen Grundwasserleiter des Grenzdolomits,Unterkeupers und Oberen Muschelkalks besitzen dagegen im Umfeld desNesenbachtals eine eigene Dynamik mit Schwankungen der Druckfläche um 10bis 20 cm im Tages- und Wochenrhythmus. Die Muschelkalkmeßstellen 174(Planetarium) und 177 (Untere Anlagen) weisen über die mittlerweile vorliegende12jährige Beobachtungszeit eine maximale Schwankungsbreite von 2 m auf.

In keiner Zeitreihe des Grundwasserstands liegt ein natürlicher Jahresgang mitansteigenden Werten im Winterhalbjahr und fallenden Werten im Sommerhalb-jahr vor. Dies gilt gleichermaßen für die oberflächennahen wie auch für dietieferen Grundwasserstockwerke.

31


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34


___________________________________________________________________________________

3.5 Aquiferkennwerte

Für die Bestimmung der horizontalen Durchlässigkeit in den einzelnenGrundwasserstockwerken, die nachfolgend als Transmissivität angegeben wird,wurden die Daten von Pumpversuchen aus dem Planungsgebiet geohydraulischausgewertet.Die flächig verbreiteten quartären Hangsedimente weisen im allgemeinen einesehr geringe horizontale Durchlässigkeit (Transmissivität) auf. Lediglich indurchlässigeren Abschnitten der Rinnenfüllungen (Wanderschutt und Bach-ablagerungen) sind ebenso wie in der Füllung des Nesenbachtals höhereTransmissivitäten bis 10-4 m2/s erreichbar. In den hydraulisch getestetenSauerwasserablagerungen ist lokal im Bereich des Grundwasseraufbruchs (vgl.Kap. 3.1.2) eine hohe Transmissivität um 10-3 m2/s nachgewiesen.In den Dunkelroten Mergeln und im Mittleren Gipshorizont reicht die Spannweiteim ausgelaugten Gebirge von 10-4 bis 10-5 m2/s. In den Bleiglanzbankschichtensind generell keine höheren Werte als 10-5 m2/s zu erwarten.Obwohl die Bochinger Bank in ihrer Mächtigkeit innerhalb des Planungsgebietszwischen 0,2 m und 1,4 m schwankt (vgl. Kap. 2.2.3.1.4), kann aus den Ergeb-nissen der hydraulischen Versuche kein allgemeingültiger Zusammenhang zwi-schen der Mächtigkeitsverteilung der Bochinger Bank und den aus den Versu-chen gewonnenen Transmissivitäten (5.10-5 bis 5.10-4 m2/s) abgeleitet werden.Es trifft zwar zu, daß die höchsten T-Werte in Bereiche mit mächtiger BochingerBank fallen, sie sind jedoch nicht ausschließlich dort anzutreffen.Die in den Grundgipsschichten bestehende hohe Streubreite von 10-5 bis10 3 m2/s hängt vom Verwitterungs- bzw. Auslaugungsgrad der Gesteine ab. Diehohen Werte sind für Zonen mit aktueller Gipsauslaugung (Gipskarst) kenn-zeichnend, während für die Schichten im Übergangsstadium von aktiver Sub-rosion zur vollständigen Auslaugung eine Transmissivität um 10-4 m2/s maß-geblich ist. Für das ebenso ausgelaugte, jedoch sehr stark verwitterte, voll-ständig entschichtete und plastifizierte Gebirge ist mit einer Größenordnung von10-5 bis 10-6 m2/s zu rechnen.Im Unterkeuper ist in den Randbereichen des Stuttgarter Kessels unter hoherÜberdeckung und folglich geringer Verwitterung der Tonsteine bzw. Verkarstungder Dolomitsteine eine sehr geringe Transmissivität um 10-6 m2/s gegeben, dieeinen Zufluß von außen in das Nesenbachtal hinein minimiert. In RichtungTalkessel sind Größenordnungen um 10-4 m2/s typisch. In der Talachse desunteren Nesenbachtals können dagegen sehr hohe Werte um 10-2 m2/s nachge-wiesen werden.Im stark verkarsteten Oberen Muschelkalk sind mit 1.10-2 bis 5.10-2 m2/serwartungsgemäß die höchsten Transmissivitäten gegeben, die sich von den fürdie Keuperstockwerke typischen Werten um zwei bis drei Zehnerpotenzen ab-heben. Anhand der genannten Größenordnungen der Transmissivität T, des mittlerenhydraulischen Gradienten i der Grundwasserdruckfläche und einer definiertenAbstrombreite B errechnet sich nach DARCY die mittlere Abstrommenge Q.

35


___________________________________________________________________________________

Unter Verwendung der Kennwerte der Dunkelroten Mergel und der Abstrom-breiten der Teilgebiete A1 und B längs des Nesenbachtals resultieren aus derGleichung Q = T x B x i je nach Parameteransatz sehr geringe Volumenströmevon 1 bis 2 l/s für A1 bzw. 5 bis 7 l/s für B. Die Abstrommengen geben einMaß für den gesamten Grundwasserumsatz in den höheren Keuperstockwerken.

3.6 Quellen

Quellen sind nur vom Hang westlich der Heilbronner Straße bekannt (vgl.Anl. 10). Dort reihen sie sich zwischen Eckartshaldenweg und Volkerstraße ander Grenze Schilfsandstein/Gipskeuper auf. Neben der Weißenhofquelle sind dieVölkerquelle, Wartberg- und Judenquelle (Quelle des Störzbachs) gefaßt. Sieschütten jeweils etwa 0,5 l/s. Das Quellwasser der Völker-, Juden- und Wart-bergquelle wird dem Zoologisch-Botanischen Garten zugeführt.

Nach Unterlagen der Technischen Werke Stuttgart waren früher im Bereich derEisenbahnanlagen westlich und östlich des Wolframstraßentunnels die zweiTunzhofer Quellen bekannt. Sie wurden wahrscheinlich um 1920 im Rahmen derErrichtung der Eisenbahnanlagen überbaut. Die Schüttung beider Quellen solljeweils ca. 0,5 l/s betragen haben.Die in den Unteren Anlagen am Böschungsfuß des Bahndamms austretende"Quelle am Schwefelsee" speist mit einer Schüttung von ca. 0,5 l/s über einenkleinen Bachlauf in den nahegelegenen Schwefelsee ein.

3.7 Hydrogeologisches Gebirgsmodell

Der Schichtaufbau im Bebauungsplangebiet Stuttgart 21 bedingt eine hydro-geologische Gliederung in Locker- und Festgesteinsgrundwasserleiter. Letzterewerden als Kluftgrundwasserleiter mit teilweise schichtiger Aquifergliederungcharakterisiert. Ihnen steht im Liegenden der verkarstete Kluftgrundwasserleiterdes Oberen Muschelkalks gegenüber, dem auch die Mineralquellen von BadCannstatt und Berg mit ihren 11 staatlich anerkannten Heilquellen entspringen.Für die hydraulischen Eigenschaften der Stockwerke und deren Aquifergeome-trie ist neben dem lithologischen Gebirgsaufbau, der Bruchtektonik undSchichtlagerung auch die sekundäre Veränderung der Gesteine durch Verwitte-rung, Verkarstung und Gipsauslaugung ausschlaggebend. Der Verlauf des Gips-spiegels am Talrand und im Bereich der Keuperhänge bildet für die Teilstock-werke des Gipskeupers eine undurchlässige seitliche Begrenzung, die einenRandzustrom von außen verhindert. Daher erfolgt die Alimentation des Grund-wassers ausschließlich durch örtliche Grundwasserneubildung aus dem Nieder-schlag.

36


___________________________________________________________________________________

Der Wechsel von gut- und geringdurchlässigen Schichtgliedern im Gips- undUnterkeuper bewirkt einen stockwerksartigen Aufbau mit eigenständigenPiezometerhöhen, die in den Rand- und Hangbereichen des Planungsgebietsmit der Tiefe fallen und damit eine abwärts gerichtete Wasserbewegunganzeigen. In den oberflächennahen Teilstockwerken des Gipskeupers liegen dortDruckdifferenzen von 10 bis 15 m vor. Sie reduzieren sich hangabwärts, bis sieam Hangfuß und in der Nesenbachtalaue auf wenige Dezimeter bis Zentimeterverkürzt sind. Im unteren Nesenbachtal kehrt sich der Druckgradient zwischenUnterkeuper und Oberem Muschelkalk um, so daß lokal auch im UnterkeuperMineralwasser der Berger und Bad Cannstatter Charakteristik angetroffenwerden kann.

Die regionale Grundwasserströmung in den Keuperstockwerken ist stark an dievorgegebene Morphologie angelehnt. Die höheren Teilstockwerke des Gips-keupers entwässern etwa senkrecht zum Hang in das Nesenbachquartär. Imbasalen Gipskeuper und Unterkeuper ist im nördlichen Teil des Bebauungs-plangebiets ein direkter Grundwasserabstrom in das Neckartal wahrscheinlich.

Der Flurabstand des "obersten" Grundwassers beträgt im Hang 10 bis 15 m undnimmt zum Hangfuß auf 5 bis 10 m sowie zur Talaue auf unter 5 m ab. DerFlurabstand zum Oberen Muschelkalk beträgt zwischen 35 und 50 m imHangbereich, zwischen 10 und 25 m am Hangfuß und zwischen 4 und 5 m imNesenbachtal.

Die für die Bebauung wichtigen geologischen und hydrogeologischen Verhält-nisse in den Teilgebieten sind in Tab. 2 zusammengefaßt. Sie bilden auch dieGrundlage für eine Gesamtbewertung der heilquellen- und baugrundspezifischenProblematik in den Teilgebieten.

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Tab. 2: Zusammenstellung der für die Bebauung wichtigen geologischenund hydrogeologischen Verhältnisse in den Teilgebieten

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A1






A2






A3







B






C1/C2







Schichtmäch-

tigkeit A, Q,

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20 - 40 20 - 40 30 - 35 20 - 35 40 - 50







Grenze

km1/ku

(m ü.NN)

210 - 230 205 - 220 205 - 220 210 - 215 220 - 230







km1 unter

quartärer

Bedeckung

MGH-GGS DM-ku DM-GGS DM-GGS MGH







geologische

Besonder-

heiten

Sauerwasserablagerungen, Störungen z.T. mit Erdfällen

Störungen,

GGS/ku unterquartärer Tal-füllung,

Sauerwasser-ablagerungen

Hohlräume(GGS) Gipskarst(GGS)







Hohlräume(MGH) Gips-karst (GGS)

GW-Aufbruch, ku unter quar-tärer Talfüllung

lokal Minerali-sierung undCO2 im Grenz-dolomit erhöht







Auslaugungs-

stadien S 3/4 S 3/4 S 4 S 4 S 3/4







Flurabstand

"oberstes"

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5 - 15 5 - 10 5 - 10 2 - 15 10 - 15







Flurabstand

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10 - 15 5 - 10 5 - 10 5 - 30 35 - 50







HQS - Zone

qualitativ/

quantitativ

II/C-D II/B-C II/B-C II/B-C III/D

A: künstliche Auffüllung, Q: Quartär, km1: Gipskeuper, MGH: Mittlerer Gipshorizont, DM: DunkelroteMergel, GGS: Grundgipsschichten, ku:Unterkeuper, GW: Grundwasser1) bei derzeitiger Geländemorphologie

38


___________________________________________________________________________________

4 Die Mineral- und Heilquellen von Stuttgart-Bad Cannstattund Berg

Im Cannstatter Becken führen der Obere Muschelkalk und der lokal hydraulischdaran angeschlossene Unterkeuper unterschiedlich hoch mineralisiertes undkohlensäurehaltiges Grundwasser. Es ist durch 19 Brunnen sowie eine weitge-hend im natürlichen Zustand belassene Quelle erschlossen. 11 Fassungen sindheute als Heilquellen staatlich anerkannt. Hochkonzentriertes Mineralwasserwird zu Kur- und Badezwecken genutzt, während niederkonzentriertes Mineral-wasser der Brauchwassernutzung zugeführt wird.

Das Mineralwasser des Oberen Muschelkalks ist in der Neckartalaue über Flurgespannt und erreicht Druckhöhen von ca. 223 bis 225 m ü.NN. Sie liegendeutlich über dem Stauspiegel des Vorfluters Neckar. Die im Oberen Muschelkalk und teilweise auch im Unterkeuper stehendenFassungen in Bad Cannstatt und Berg erschließen 60 l/s niederkonzentriertesund ca. 165 l/s hochkonzentriertes Mineralwasser. Die nicht gefaßte Mombach-quelle schüttet etwa 40 bis 50 l/s. Neben den gefaßten 225 l/s tritt ein erheb-licher Anteil direkt in den Neckar oder in die Neckartalaue ein. Die genanntenAnteile summieren sich zu einer Gesamtschüttung von ca. 500 l/s.

Tab. 3: Hydrochemische Charakterisierung der Stuttgarter Mineral- und

Heilquellen

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA





Quelle/

Brunnen

Hofrat Seyffer Quelle

Gottlieb Daimler Quelle

InselquelleLeuzequelleVeielquelleKunstmühlebr.Berger UrquellWilhemsbr.1/2

Berger Quellen(Mittel-, Nord-Ost- undWestquelle

Schiffmannbr.Brunnen Mauri-scher Garten

Mombach-quelleAuquelleKellerbrun-nen alt undneu






Na-Cl Na-Ca-Cl Na-Ca-Cl-SO4-HCO3

Ca-Na-SO4-Cl-HCO3

Ca-SO4-HCO3 Ca-Mg-SO4-HCO3






TypThermalsole Sole (Thermal)-

SäuerlingMineralwasser






hochkonzentriert niederkonzentriert

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA





erschlossener

Aquifer

Buntsandsteinmit Perm undKristallin

GrenzbereichOberer/MittlererMuschelkalk

Oberer Muschelkalk(z.T. mit Unterkeuper)






Auslauftemp.°C 21 - 23 17 - 19 18 - 21 18 16 - 17 14 - 16,5






Feststoff (g/l) 25 - 28 10 - 12 4 - 6 3 - 3,6 1,2 - 1,6 0,5 - 1,2






Chlorid (mg/l) 12.500 - 15.000 4.000 - 5.000 1.000 - 1.600 500 - 700 75 - 120 50 - 60






freie Kohlen-

säure (mg/l)

220 - 300 250 1.300 - 2.000 750 - 1.000 150 - 250 50 - 150






Tritium (TU) <1 - 3,7 2 - 8 2 - 12 (18) 8 - 12 5 - 24 29 - 58

39


___________________________________________________________________________________

Die hydrochemische Zusammensetzung der erschlossenen Mineralwässer istvon Fassung zu Fassung verschieden. Vereinfacht lassen sich nieder- undhochkonzentrierte Wässer unterscheiden. Das niederkonzentrierte Mineralwas-ser weist Feststoffinhalte von 500 bis 1600 mg/l auf und ist als Ca-SO4-HCO3-Mineralwasser (Schiffmannbrunnen, Br. Maurischer Garten) bzw. als Ca-(Mg)-SO4-HCO3-Mineralwasser (Auquelle, Mombachquelle, Kellerbrunnen) charak-terisierbar. Der Anteil an freier Kohlensäure liegt unter 250 mg/l. Die im südlichen Bereich des Aufstiegs- und Quellgebiets befindlichenhochkonzentrierten und staatlich anerkannten Heilquellen vom Typ Na-Ca-Cl-SO4-HCO3-Säuerling (Veiel-, Insel- und Leuzequelle, Berger Urquell, Kunst-mühle- und Wilhelmsbrunnen 1 und 2) weisen etwa 4000 bis 6000 mg/l Fest-stoffinhalt und bis 2000 mg/l Kohlensäure auf. In den weniger hoch mineralisier-ten Fassungen der Berger Nord-, Mittel-, West- und Ostquelle führen geringereNatriumchloridgehalte zur Entstehung von Ca-Na-SO4-Cl-HCO3-Mineralwasser(Feststoffinhalt bis 3600 mg/l, freie Kohlensäure unter 1000 mg/l). Charakteristischer Bestandteil der hochkonzentrierten Mineralwässer ist die Koh-lensäure mit bis zu 2000 mg/l freiem Kohlendioxid. Aufgrund des in diesenWässern ebenfalls in hoher Konzentration meßbaren Heliums wird eine Herkunftdes Kohlendioxidreichtums aus dem oberen Erdmantel untermauert. Mittels geochemischer, isotopenhydrologischer und geohydraulischer Untersu-chungen werden zur Zeit die seit den 80er Jahren vertretenen Vorstellungenüber die Genese des Stuttgarter Mineralwassers neu formuliert. Anstelle einerlateralen Mischung einzelner Komponenten innerhalb des Oberen Muschelkalks(südwestlicher und nordwestlicher niederkonzentrierter Zustrom, südlicher hoch-konzentrierter Zustrom längs des Fildergrabens) vollzieht sich der Mineralisie-rungsprozeß nach den neuesten Erkenntnissen durch Sole, die längs tektoni-scher Trennflächen aus dem Mittleren Muschelkalk/Buntsandstein aufsteigt unddas aus Südwesten im Oberen Muschelkalk zufließende Karstgrundwasser auf-konzentriert. Das Karstgrundwasser wird im Gäu im Raum Sindelfingen neuge-bildet, wo der Obere Muschelkalk westlich des Fildergrabens ausstreicht. Vondort aus strömt es etwa senkrecht zum Streichen des Fildergrabens und dessenBegleitstörungen zunächst unter hoher Keuperbedeckung nach ENE, dann beigeringer Überdeckung unter dem Stuttgarter Talkessel hindurch bis in das Cann-statter Becken.

4.1 Schutzgut Heilquellen

Das in Stuttgart-Bad Cannstatt und -Berg erschlossene Mineralwasservorkom-men nimmt europaweit nicht nur wegen der hohen Schüttung von über 500 l/s,sondern vor allem wegen des hydrochemischen Charakters in Verbindung mitder Kohlensäureführung eine besondere Stellung ein. Der Schutz diesesSystems in qualitativer wie auch quantitativer Hinsicht muß daher hohe Prioritätbesitzen. Die Schutzziele lassen sich wie folgt formulieren:

40


___________________________________________________________________________________

l Wahrung des natürlichen Schüttungsgangs

l Erhalt des geochemischen Charakters und des Gehalts an gelöstenFeststoffen (einschließlich Kohlensäure)

l Schutz vor Eintrag anthropogener Stoffe

Die Gefahr einer Verschleppung von Schadstoffen aus flurnahen in tiefereBereiche eines Grundwasserleiters ist grundsätzlich im Absenktrichter einerBauwasserhaltung möglich. Einer Verlagerung in tiefere Grundwasserstockwerkeläuft allerdings der mit der Potentialunterschneidung des nächst tieferen Stock-werks initiierte aufwärts gerichtete Grundwasserstrom entgegen. Eine qualitativeBeeinträchtigung tieferer Grundwasserstockwerke kann daher nur als Folgewir-kung der Baumaßnahme eintreten, wenn durch tiefreichende Bau- und Grün-dungskörper dauerhaft wirksame Stockwerksverbindungen hergestellt werden.

Wasserhaltungen im engeren Zustrombereich auf die Heilquellen können durchUnterschneidung der Grundwasserdruckfläche im Oberen Muschelkalk zu einerUmkehr der natürlichen, abwärts gerichteten Potentialverhältnisse führen, wasdie Einspeisung von Grundwasser in das Hangende auslöst. Im ungünstigstenFall wirkt sich der durch die Gebirgsentwässerung verursachte Entspannungs-vorgang im Oberen Muschelkalk durch einen Schüttungsrückgang in den Heil-quellen aus. Ein wesentlich regulierender und dämpfender Faktor ist dabei dieabdichtende und schützende Wirkung der Deckschichten.

Mit minimal 300 bis 400 m Abstand stehen die Teilgebiete des Städtebau-projekts in unmittelbarer Nähe der Inselquelle, Leuzequelle und der fünfFassungen des Mineralbads Berg. Alle sind als Heilquelle staatlich anerkannt.Die mit knapp über 37 m tiefen Fassungen der Insel- und Leuzequelleerschließen mit jeweils etwa gleicher Einbindetiefe und Filterstrecke denTrigonodusdolomit des Oberen Muschelkalks. Die geförderten Wässer unter-scheiden sich jedoch etwas in der Höhe der Mineralisierung und im Kohlensäu-regehalt. Die fünf zwischen 40 und 60 m tiefen Brunnen im Mineralbad Berg, dienach der Lage im Außenbadebecken als Ost-, West-, Mittel-, Nord- undSüdquelle (= Berger Urquell) bezeichnet werden, fördern Mineralwasser ausdem untersten Unterkeuper, dem Trigonodusdolomit und den Nodosus-Schichten des Oberen Muschelkalks. Die Mineralisierung und die Schüttung dereinzelnen Fassungen variiert.

Allein über die Quellen der Mineralbäder Berg und Leuze laufen 70% desinsgesamt gefaßten Mineralwassers frei oder durch Schieberstellungen reguliertaus. Die Insel- und Leuzequelle liegen in unmittelbarer Nähe zur Vorflut undverhalten sich in der Schüttung sehr ausgeglichen. Dagegen besitzen dieoberstromig dazu liegenden Berger Quellen einen ausgeprägteren Schüttungs-gang. Markante und über längere Zeiträume anhaltende Schüttungseinbrüchefallen in den Jahren 1950 (und vorher), 1956/57, 1963, 1970 bis 1973, 1981/82

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___________________________________________________________________________________

und seit 1990 auf. Besonders markant ist der zwischen 1970 und 1973 fest-gehaltene Schüttungsrückgang von 60 l/s auf minimal 39,9 l/s. Auch die Insel-und Leuzequelle lassen in diesem Zeitraum einen leichten Rückgang in derGrößenordnung von ca. 10% erkennen. Obwohl der beobachtete Schüttungs-rückgang in den Quellen mit dem etwa im gleichen Zeitraum gelaufenenStadtbahn- und S-Bahnbau in Verbindung gebracht wird, konnte bisher, auchnach aufwendigen Erhebungen des Ausmaßes und des exakten Zeitraums derdamals gelaufenen Bauwasserhaltungen, kein Zusammenhang nachgewiesenwerden. Dennoch ist die hydraulische Sensibilität des Mineralwassersystemsunstrittig und letztlich auch durch direkte Eingriffe in den Muschelkalkaquifernachgewiesen (Vollauslauf Inselquelle 1952, Pumpversuche Sarweybrunnen1951, Großpumpversuch Wiener Platz 1995).

Bei Betrachtung hydrochemischer Zeitreihen ergeben sich in einigen HeilquellenHinweise auf Verschiebungen in der hydrochemischen Zusammensetzung derWässer. In der Inselquelle kann eine leichte Erhöhung einzelner Parameterbeobachtet werden, in der Leuzequelle und im Berger Urquell dagegen eineschwache Reduzierung. In der Veielquelle und der Gottlieb-Daimler-Quelle sindbereits seit den 50er Jahren, d.h. seit Beginn kontinuierlicher Messungen,beträchtliche hydrochemische Veränderungen festzustellen. Aus dem Vergleichalter Analysenwerte (30er und 40er Jahre) einiger Mineralwässer in den UnterenAnlagen mit aktuellen Werten stellen sich bei einzelnen Parametern Konzen-trationsminderungen von 20 bis 70 % ein.

Für die staatlich anerkannten Heilquellen ist durch das Geologische LandesamtBaden-Württemberg ein Schutzgebiet abgegrenzt worden, das seit 1990 imEntwurf vorliegt. Die Zonierung basiert auf den Richtlinien für Heilquellenschutz-gebiete der Länderarbeitsgruppe Wasser (LAWA). Obwohl die niederkonzen-trierten Mineralquellen nicht den formellen Heilquellenstatus besitzen, ist derenSchutz indirekt in der Konzeption des Heilquellenschutzes berücksichtigt, da dieZustrombereiche auf das nieder- und hochkonzentrierte Mineralwasser nicht klarabtrennbar sind und sie einem hydraulisch zusammenhängenden System ange-hören. Die vorgenommene Abgrenzung gliedert sich in qualitative SchutzzonenI bis IV und quantitative Schutzzonen A bis F. Auflagen, die zum Schutz derHeilquellen aus wasserwirtschaftlicher Sicht erforderlich sind, erhalten derzeit imRahmen von Einzelfallentscheidungen durch die Untere WasserbehördeRechtskraft. Die Entscheidungen sind in wasserrechtlichen Gestattungen veran-kert.

Das Städtebauprojekt liegt im engen Zustrombereich zu den staatlich anerkann-ten Heilquellen sowie zu den niederkonzentrierten Mineralquellen. Die Teilge-biete fallen in die qualitative Schutzzone II (Flächen A und B) und in SchutzzoneIII (Flächen C1 und C2) des Heilquellenschutzgebiets. Die Teilgebiete verteilensich auf die quantitativen Zonen wie folgt (vgl. Abb. 8):

42


___________________________________________________________________________________

Abb. 8: Zoneneinteilung (quantitativ) für das Heilquellenschutzgebiet

Grenze Zone B/C Grenze Zone C/D

3513 1514

3513 1514

5405

06

08

07

5405

06

08

07

Stuttgart (Entwurf 1990, Geologisches Landesamt Baden-Württem-

berg)

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Teilgebiet A1 größtenteils Zone C, teilweise Zone D

Teilgebiet A2 ganz Zone C, Ostgrenze tangiert Zone B

Teilgebiet A3 größtenteils Zone C, teilweise Zone B

Teilgebiet B ganz Zone C, Ostgrenze tangiert Zone B

Teilgebiete C1 und C2 ganz Zone D.

Tab. 4: Behandlung von Eingriffen in den quantitativen Heilquellenschutz-

zonen B bis D (Entwurf Schutzgebietsausweisung GeologischesLandesamt Baden-Württemberg, Stand 1990; HQS = Heilquel-

lenschutzzone)






HQS-ZoneAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA










EingriffAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA















Erfordernis

B

Freilegen von Grundwasser Flächenbegrenzung der offenen Baugrube

Grundwasserhaltung nicht zulässig

C Grundwasserhaltungkeine Unterschneidung der Muschel-kalk-Druckfläche

keine Bauwerksteile und keine Wasser-haltung im Unterkeuper

D Grundwasserhaltung nicht zulässig im Unterkeuper

Zur Wahrung der Schüttung und des geochemischen Charakters der Heilquellenzielen die Auflagen in den engeren quantitativen Schutzzonen auf eine Verhin-derung bzw. Minimierung indirekter und direkter Eingriffe in das Mineralwasser-system. Dies ist in jedem Fall gewährleistet, wenn

l eine Unterschneidung der Muschelkalkdruckfläche im Zuge einer Wasser-haltung (Druckumkehr) und

l eine Verletzung der schützenden Deckschicht (Unterkeuper) über demTop des Mineralwasseraquifers durch tiefreichende Bauteile

ausgeschlossen wird. Ein Abweichen von den genannten Vorgaben setzt eineeingehende Erkundung der lokalen geologischen und hydrogeologischen Gege-benheiten (geologische und hydrogeologische Stockwerksgliederung, Schicht-lagerung, hydraulische Funktion der Keuperbedeckung) im Bereich des Baufeldsvoraus, aus der qualifizierte Aussagen zur bestehenden Schutzwirkung derDeckschichten für eine fachliche Bewertung im Rahmen einer Einzelfallent-scheidung ableitbar sind.Abhängig von der Größe des baulichen Eingriffs, der Art der Bebauung und derNähe des Baufelds zu den Heilquellen kann zum Schutz des Mineralwasser-systems eine umfangreichere Beweissicherung erforderlich werden.

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___________________________________________________________________________________

5 Baugrundgeologische Verhältnisse

5.1 Baugrundsituation in den Geländebereichen

Zur Charakterisierung der Baugrundverhältnisse innerhalb des sehr ausgedehn-ten und baugrundgeologisch wechselhaft aufgebauten Planungsgebiets müssenStandardisierungen vorgenommen und damit Verallgemeinerungen in Kauf ge-nommen werden.Die allgemeine Baugrundbeschreibung für das Bebauungsplangebiet und dieeinzelnen Teilgebiete erfolgt auf der Grundlage der Baugrundcharakterisierungder einzelnen Geländebereiche (Gliederung: Hang, Hangfuß, Talaue vgl. Anl. 1),da in diesen jeweils typische Baugrundsituationen vorgefunden werden. Diese Einteilung erlaubt jedoch nur einen generalisierten geotechnischen Über-blick und ist als Orientierungshilfe für weitere Bebauungsplanungen gedacht; siekann nicht die projektbezogene Baugrunderkundung für die einzelnen Baumaß-nahmen ersetzen.

Hang

Der Untergrund wird hier in der Regel von quartärem Hanglehm (Löß- und Ver-witterungslehm) sowie von eiszeitlichen Fließerden (Solifluktionsböden) aufge-baut; unter diesen kann bereichsweise noch gröberer Hangschutt (Wander-schutt) auftreten. Darunter setzen die Schichten des Gipskeupers ein, hier ver-treten durch den Mittleren Gipshorizont. In Bezug auf die Gipsauslaugung liegtüberwiegend das Entwicklungsstadium 3 vor (Teilauslaugung, vgl. Kap. 2.2.3).Aufgrund der historischen Entwicklung ist mit künstlichen Auffüllungen unter-schiedlicher Zusammensetzung zu rechnen.Der Flurabstand des Grundwassers beträgt überwiegend 5 m bis 15 m.Aus allgemeiner Erfahrung stellt der gewachsene quartäre Untergrund in diesemBereich einen günstigen, d.h. tragfähigen und mäßig verformbaren Baugrund dar(vgl. Tab. 5). Gleiches gilt für die unterlagernden Gipskeuperschichten, wobeiein gewisses Baugrundrisiko noch von unverfüllten Subrosionshohlräumen aus-gehen kann; allerdings sind diese, falls vorhanden, nur in größerer Tiefe zuerwarten.

Hangfuß

Am Aufbau des Untergrunds ist hier neben Hanglehm und Fließerden besondersgrober Hangschutt (Wanderschutt) beteiligt, der sich gegen den Talrand mit denTalablagerungen verzahnt. Im Nordteil des Teilgebiets B treten unter dem Wan-derschutt bereichsweise kiesig-lehmige Störzbachablagerungen auf. In den Teil-gebieten A1 und A2 ist zudem lokal mit Sauerwasserablagerungen zu rechnen.Darunter folgt Gipskeuper, vertreten durch die Schichten des Mittleren Gipshori-

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zonts, der Dunkelroten Mergel, des Bochinger Horizonts und der Grundgips-schichten. Die Gipsauslaugung ist im Bereich des Teilgebiets B weitgehendabgeschlossen und das Residualgebirge überwiegend konsolidiert (Entwick-lungsstadium 4). Dagegen muß in Teilbereichen von A1, A2 und A3 durch diemorphologische und spezielle tektonische Situation noch mit aktiver Gips-auslaugung und Hohlraumbildung gerechnet werden (vgl. Kap. 2.2.3)Der Hangfußbereich ist charakterisiert durch das Auftreten ausgedehnter, künst-lich aufgefüllter Flächen. Die Auffüllungen sind unterschiedlich zusammengesetztund erreichen Mächtigkeiten bis über 10 m. Sie entstanden im Zuge vonGeländeterrassierungen für militärische, industrielle und bahnbetriebliche Ein-richtungen.Der Grundwasser-Flurabstand kann je nach topographischer Lage zwischen 5 mund 15 m schwanken.Der bereichsweise stark wechselnde Aufbau des Untergrunds bedingt uneinheit-liche Baugrundverhältnisse. Die Qualität der Quartärschichten ist insgesamt alsdurchschnittlich bis teilweise günstig einzustufen. Im Bereich mächtiger Auf-füllungen muß jedoch auch mit ungünstigem, d.h. wenig tragfähigem und set-zungsempfindlichen Baugrund gerechnet werden. Die anstehenden Gipskeuper-schichten sind zwar als Baugrund in der Regel günstig zu beurteilen, können imFalle noch aktiver Gipsauslaugung jedoch auch beträchtliche Baugrundrisikenbergen.

Talaue

Der quartäre Untergrund baut sich typischerweise aus Auenlehm, Bachablage-rungen, Schlick und Torf sowie aus grobem Talschutt auf. Bereichsweisewerden die in Kap. 2.2.2 bereits beschriebenen Sauerwasserablagerungen an-getroffen.

Der unterlagernde Gipskeuper setzt sich aus den Dunkelroten Mergeln, demBochinger Horizont und den Grundgipsschichten zusammen. In einem sehr klei-nen Randbereich von A2 und B streichen unter quartärer Bedeckung Schichtendes Unterkeupers aus. Die Sulfatgesteinsauslaugung in den Gipskeuperschichten ist vollständig abge-schlossen und das Residualgebirge weitgehend konsolidiert.Im Talauenbereich muß bereichsweise mit künstlichen Auffüllungen unterschied-licher Zusammensetzung und Mächtigkeit gerechnet werden.Der Flurabstand des Grundwassers ist insgesamt gering; er beträgt zwischen2 m und 5 m.Der Untergrund stellt einen insgesamt ungünstigen bis durchschnittlichen Bau-grund dar, wobei besonders eingelagerte Schlick- und Torfablagerungen grün-dungstechnisch als sehr kritisch zu beurteilen sind.

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___________________________________________________________________________________

Normalprofile in den Geländebereichen

Die generellen Baugrundverhältnisse innerhalb der einzelnen Geländebereichekönnen durch nachstehende Normalprofile charakterisiert werden. Sie geben in schematisierter Form einen nach den vorliegenden Baugrunddatenund allgemeiner Erfahrung typischen Schichtaufbau wieder.Abweichungen vom Aufbau und besonders der dargestellten Mächtigkeitsvertei-lung (speziell Auffüllmächtigkeiten) sind dabei zu berücksichtigen.





y

y








y

y

yy

Hang Hangfuß Talaue

Künstliche Auffüllungen

Hanglehm, Auenlehm

Fließerden

Hangschutt, Talschutt

Störzbachablagerungen(nur Teilgebiet B)

Schlick, Torf

Sauerwasserablagerungen(lockere Kalksande und-schluffe sowie Travertin)

Gipskeuper Sulfatgesteine Hohlraum

Abb. 9: Normalprofile in den Geländebereichen

Die Baugrundqualität der in den einzelnen Geländebereichen anzutreffendenSchichten ist in Tab. 5 aufgeführt.

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___________________________________________________________________________________

Die Bezeichnung der Baugrundqualität ist hierbei wie folgt definiert:

günstiger Baugrund (1):

regelmäßiger Schichtaufbau mit einheitlich guter Tragfähigkeit sowie geringerSetzungsfähigkeit und Verformbarkeit der Schichtglieder.

Typische Schichten:gemischtkörnige Böden mit Steingerüst und mindestens halbfester Konsistenz

des Zwischenmittels (Hang-, Talschutt), lehmarme Störzbachkiese (Teilgebiet B),frische bzw. angewitterte und mäßig verwitterte Gipskeuperschichten (Verwitte-

rungsgrad w0 - w2)

durchschnittlicher Baugrund (2):

teilweise unregelmäßiger Schichtaufbau jedoch mit überwiegend guter Tragfähig-keit sowie mäßiger Setzungsfähigkeit und Verformbarkeit der Schichtglieder.

Typische Schichten:

Fein- und gemischtkörnige Böden von mindestens steifer Konsistenz (Hang- undAuenlehm, Fließerden, Hang- und Talschutt), stark verwitterte bis plastifizierte

Gipskeuperschichten (Verwitterungsgrad w3 - w5).

ungünstiger Baugrund (3):

stark unterschiedlicher Schichtaufbau mit geringer Tragfähigkeit sowie starkerSetzungsfähigkeit und Verformbarkeit der Schichtglieder.

Typische Schichten:

Aufgefüllte Böden unterschiedlicher Zusammensetzung und Lagerungsdichte(Bodenaushub, Steinbruchabraum); besonders ungünstig wirken sich Einlage-

rungen z.B. von grobem Bauschutt, Schlamm und Müll aus.Stark organische Böden (Schlick), Torf, bindige Böden von weicher und breiiger

Konsistenz.

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___________________________________________________________________________________

Tab. 5: Baugrundqualität in den Geländebereichen






Gelände-

bereichAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA









Schicht









Baugrundqualität











Erläuterungen

































1 = günstig 2 = durchschnittlich 3 = ungünstig






Auffüllungen 3 sehr ungünstig mit Bauschuttund Müll






Hanglehm/Fließerden 1






Hang Wanderschutt 1 nur lokal vorhanden und ge-ringmächtig

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA





Gipskeuper 1, 2untergeordnet 3

1 = mäßig verwittert (w0 - w2)2 = stark verwittert (w3 - w5)3 = bei vorhandenen Aus- laugungshohlräumen






überwiegende Baugrundqualität: 1












Hanglehm/Fließerden 2






Sauerwasser-ablagerungen

1, 2, evtl. 3 1 = harter Sauerwasserkalk2 = schluffig-sandig3 = locker, breiig






Hangfuß Hangschutt 2 zusammenhängende mächtigeSchuttdecken






Störzbach-ablagerungen

2 nur im Teilgebiet 2






Gipskeuper 1, 2, tlw. 3 (Teilgebiete von

A1 - A3)

1 = mäßig verwittert (w0 - w2)2 = stark verwittert (w3 - w5)3 = bei aktiver Gipsauslau- gung (Hohlräume)


















Auenlehm,Bachablagerungen

2, 3 3 = bei weicher oder breiiger Konsistenz






Schlick, Torf 3






TalaueSauerwasser-ablagerungen

1, 2, evtl. 3 1 = harter Sauerwasserkalk2 = schluffig-sandig3 = locker, breiig

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA





Talschutt (Wanderschutt) 1, 2, evtl. 3 1 = Steingerüst, dicht gelagert2 = ohne Steingerüst, steif bis halbfestes Zwischenmittel3 = ohne Steingerüst und weiches Zwischenmittel






Gipskeuper 1, 2 1 = mäßig verwittert (w0 - w2)2 = stark verwittert (w3 - w5)







49


___________________________________________________________________________________

5.2 Geotechnische Eigenschaften der Locker- und Festgesteine

Eine lithologische Beschreibung der Schichtenfolge wurde bereits in Kap. 2.2gegeben. Im folgenden werden die bodenmechanischen und geotechnischen Ei-genschaften der anzutreffenden Locker- und Festgesteine aus gründungs- underdbautechnischer Sicht näher beschrieben und beurteilt.

Die Angaben zur geotechnischen Klassifizierung basieren auf konkreten An-gaben aus vorliegenden Baugrund- und Gründungsgutachten früherer oderaktuell geplanter Baumaßnahmen im Planungsgebiet. Zusätzliche Daten undBeurteilungen stammen aus den Erläuterungen zur Baugrundkarte Stuttgart undden Erläuterungen der entsprechenden geologischen Karten (GK 25 undGK 50).

5.2.1 Künstliche Auffüllungen

Wie bereits in Kap. 2.2.1 erwähnt, zeichnen sich Geländeauffüllungen und -auf-schüttungen durch ein unterschiedliches Alter und eine teilweise sehr hete-rogene Zusammensetzung aus. Nach den vorliegenden Informationen können zwei Arten von Auffüllungen unter-schieden werden, die in der Deckschichtenkarte (Anl. 3) mit unterschiedlicherFarbgebung dargestellt sind.

Zum einen handelt es sich um natürlich entstandene, mineralische Lockerge-steine in Form von fein- und gemischtkörnigem Bodenaushub sowie um bindi-gen Steinbruchabraum. Dieses Material tritt vorrangig in den aufgeschüttetenBahndämmen und den Geländeanschüttungen im Hangfußbereich auf, wo dieBöden mehr oder weniger verdichtet als Erdbaustoff eingesetzt wurden.Bodenmechanisch ist dieses Material überwiegend als Schluff und Ton mit san-dig-kiesigen bzw. grusigen Nebenanteilen aus Gesteins- und Mergelschutt zubenennen. Daneben tritt auch ausgesprochen grobes Auffüllmaterial mit einemhohen Anteil an Keupergesteinen (Sandstein, Steinmergel) in Stein- und Block-fraktion auf. Die Konsistenz der Böden bzw. des bindigen Zwischenmittels istuneinheitlich und kann zwischen weich und halbfest variieren.

Daneben werden Auffüllungen angetroffen, in denen zusätzlich künstliche Bau-reststoffe, wie z.B. Bauschutt (Natursteine, Ziegel- und Betonreste) und Straßen-aufbruch sowie Schlackenreste enthalten sind. Nach den vorliegenden Unter-lagen muß zudem bereichsweise mit verrottbaren Bestandteilen wie Holz undMüllablagerungen gerechnet werden. Dieser Auffülltyp wird bevorzugt im Bereichvon Verfüllungen alter Talungen, Geländemulden und ehemaliger Bahnein-schnitte angetroffen.

50


___________________________________________________________________________________

Je nach Alter und Einbaubedingungen ist von einer mitteldichten bis teilweiselockeren Lagerung der Auffüllungen auszugehen.

Die Auffüllungen stellen aus folgenden Gründen oftmals einen sehr ungünstigenund kritischen Baugrund dar:

l heterogene Zusammensetzung mit zersetzbaren Anteilen

l geringer Verdichtungszustand und Veränderung der Lagerungsdichtedurch Erschütterungen

l ungünstige Konsistenz der bindigen Anteile

l hohe Setzungsempfindlichkeit (Eigensetzungen, Setzungen durch Lasten)

5.2.2 Quartäre Lockergesteine im Hang- und Hangfußbereich

Hanglehm

Quartäre Hanglehmböden treten nach vorliegendem Kenntnisstand lediglich imwestlichen Hangbereich hauptsächlich auf dem Areal des Pragfriedhofs auf(siehe Anl. 3). Innerhalb der Bebauungplanfläche können geringe Anteile dieserSedimente eventuell noch im südlichsten Teil von C1 angetroffen werden.Hauptbestandteil dieser Böden ist Verwitterungslehm aus Keupergesteinen ver-mengt mit abgeschlämmtem Lößlehm. Der Anteil an kiesigen und steinigenKomponenten ist sehr gering. Nach bodenmechanischer Benennung treten fein-sandige Tone und Schluffe mit wenig verwittertem Mergelschutt in Sandkorn-fraktion auf. Die Hanglehme dienten vermutlich als keramischer Rohstoff für eine ehemaligeZiegelei, die sich südlich der heutigen Wagenwerkstätte des Nordbahnhofs be-fand (vgl. Anl. 3).Hanglehm ist bei mindestens steifer Konsistenz als günstiger bis durchschnitt-licher Baugrund einzustufen.

Fließerden und Hangschutt

Im Gegensatz zum Hanglehm treten in diesen eiszeitlichen Solifluktionsbödengrößere Anteile an Mergelgrus und Keupergesteinen auf.

Bei den Fließerden prägt der Anteil der bindigen Matrix (feinsandiger Ton undSchluff) die bestimmenden Eigenschaften des Bodens und es sind nur kleineTonstein- und Keupersandsteinkomponenten bis in den Fein- und Mittelkiesbe-reich vorhanden.

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___________________________________________________________________________________

Zur Verdeutlichung des Kornverteilungsspektrums ist in Abb. 10b eine Schartypischer Körnungslinien von Fließerden aus dem Bebauungsplangebiet aufge-tragen.

Beim Hangschutt ist der Steinanteil deutlich erhöht. Hier kann sich bei hohenKies- und Steinanteilen und entsprechendem Kornkontakt ein tragfähiges Stein-gerüst ausbilden. Die bindigen (Lehm-)Anteile stellen in diesem Fall nur einsogenanntes Zwischenmittel dar und bestimmen nicht maßgeblich das boden-mechanische Verhalten des Bodens. Typische Körnungslinien von Hangschuttund Wanderschutt (s.u.) sind in Abb. 10a dargestellt.

Die Hangsedimente treten in allen Teilgebieten der Planfläche im Bereich desHangs und des Hangfußes nahezu flächendeckend auf. In A1 und C1 könnensie im Zuge von Geländeterrassierungen hangseitig gänzlich oder bis auf einegeringe Restmächtigkeit abgetragen worden sein.

Die Fließerden und der Hangschutt können bei mindestens steifer Zustandsformdes Bodens bzw. Zwischenmittels als durchschnittlicher Baugrund eingestuftwerden. Günstige Baugrundeigenschaften besitzen Hangschuttböden mit einemSteingerüst und einer halbfesten Konsistenz des Zwischenmittels.

5.2.3 Quartäre Lockergesteine in der Nesenbach-Talaue

Auenlehm und Bachablagerungen

Auenlehme stellen Hochflutsedimente des Nesenbachs dar, die sich nach Hoch-wässern flächenhaft in der Talaue absetzten.Die Schwemmlandböden sind überwiegend als tonige und feinsandige Schluffezu benennen. Nach vorliegenden Daten ist die Zustandsform vorwiegend weichund steif, selten breiig. Im Auenlehm treten geringmächtige fluviatile Bach-sedimente als tonig-schluffige Fein-bis Mittelsandlagen mit Pflanzen- und Holz-resten auf. Körnungslinien von Auenlehmen sind in Abb. 10a dargestellt.

Auenlehme stellen aufgrund ihrer bodenmechanischen Eigenschaften im allge-meinen einen wenig tragfähigen und setzungsempfindlichen Baugrund dar. DieBaugrundqualität ist deshalb als meist ungünstig einzustufen.

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Abb. 10: Typische Körnungslinien für quartäre Lockergesteine und Gips-

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 SteineMittel-Mittel- Fein-Fein- Grob-Grob- Grob-Mittel- Fein-

KieskornSandkornSchluffkornFein-stes

SiebkornSchlämmkorn

6020620,60,20,060,020,0060,002

Ge

wic

hts

pro

zent

Korndurchmesser [mm]

A

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100Steine

A

A

A

A

Mittel-Mittel- Fein-Fein- Grob-Grob- Grob-Mittel- Fein-KieskornSandkornSchlu ffkornFein-

stes


6020620,60,20,060,020,0060,002

Ge

wic

hts

pro

zen

t


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 Steine

A

A

A

A

A

A

A

A

Mittel-Mittel- Fein-Fein- Grob-Grob- Grob-Mittel- Fein-

KieskornSandkornSchluffkornFein-stes


6020620,60,20,060,020,0060,002

Ge

wic

htsp

roze

nt


b

Gipskeuper-AuffüllungGipskeuper, unterschiedliche Verwitterungsstufen

ADolinenfüllung Auffüllung aus WanderschuttAuenlehmWanderschutt, Hangschutt

Fließerden

c

a

keuperböden im Bebauungsplangebiet

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Schlick, Torf

Unter dem Auenlehm folgen meist organische Bachablagerungen des Ne-senbachs, die üblicherweise als Schlick bezeichnet werden. Es handelt sichbodenmechanisch um feinsandige Schluffe und Tone mit einem wechselndenGehalt an organischen Beimengungen. Bereichsweise können in die Schichtengeringmächtige Sandlinsen eingeschaltet sein. Charakteristisch sind des weiteren eingelagerte torfige Bachsedimente, reineTorfbildungen sowie faulschlammartige Absätze. Der Schlick und im besonderendie Torfbildungen und Faulschlämme sind aufgrund ihrer weichen bis breiigenKonsistenz als sehr gering tragfähiger und äußerst setzungsempfindlicherBaugrund zu betrachten (vgl. Kap. 5.4.1). Hervorzuheben ist auch die ausge-prägte Neigung zu Schrumpfungen, wenn diese Böden - z.B. durch eine Grund-wasserabsenkung - entwässert werden.

Talschutt (Wanderschutt)

Der Talschutt stellt die Quartärbasis dar und lagert dem anstehenden Talbodenauf. Es handelt sich um grobe eiszeitliche Schuttmassen, die den umliegendenTalhängen und Höhenrücken entstammen und durch kaltzeitliches Bodenfließenund durch Rutschungen in die Talrinne transportiert und dort akkumuliert wurden("Wanderschutt"). Er setzt sich meist aus Gesteinsschutt (Sand-, Kalk- und Do-lomitsteine) und mehr oder weniger verwittertem Mergelschutt in Kies- undSteinfraktion zusammen; diese sind in einer tonig-schluffigen Grundmasse ausLöß- und Verwitterungslehm eingelagert. Die bindigen Anteile besitzen einesteife bis halbfeste Konsistenz und die Böden sind vorwiegend dicht gelagert.Der Talschutt ist in der Regel als tragfähiger Baugrund zu betrachten. GünstigeBaugrundqualitäten besitzen dabei Gesteinspartien, in denen die Grobkompo-nenten ein Steingerüst ausgebildet haben.

5.2.4 Sauerwasserablagerungen

Die in den Teilgebieten A1 - A3 und marginal in B auftretenden Sauerwasser-ablagerungen stellen eine geologische Besonderheit dar, auf deren Entstehungbereits in Kap. 2.2.2 eingegangen wurde. Aus geotechnischer Sicht sind dieBildungen wie folgt zu beurteilen:Die Sauerwassermergel und -sande treten als sandige Schluffe und schluffigeSande in Erscheinung und stellen einen mäßig tragfähigen und kompressiblenBaugrund dar. Einen ähnlichen Baugrund bilden wenig verbackene und mürbeKalktuffe.

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Ungünstig auf die Baugrundqualität wirken sich eine weiche oder breiige Kon-sistenz der Böden oder Schlickeinlagerungen aus.

Die harten und kompakten Sauerwasserkalke (Travertine) sind sehr tragfähigund als günstiger Baugrund einzustufen. Allerdings kann sich deren Baugrund-eigenschaft durch eine wechselnde Ausbildung der Sedimente (Fazieswechsel)lateral bisweilen rasch ändern.

5.2.5 Dolinenfüllungen

Diese treten gehäuft im Hangfußbereich, teilweise auch noch in der Talaue auf.Es handelt sich um räumlich meist eng begrenzte Versturzmassen innerhalbkaminartig hochgebrochener Erdfälle. Die Dolinenstruktur kann bis in die Grund-gipsschichten oder tiefer bis in den Mittleren Muschelkalk reichen.Dolinenfüllungen bestehen aus heterogenen und wirr gelagerten Quartär- undGipskeuperböden von meist geringer Lagerungsdichte und möglichen Hohlräu-men (Körnungslinie vgl. Abb. 10a). Sie zeichnen sich durch eine vorwiegendgeringe Tragfähigkeit und starke Verformbarkeit aus und sind deshalb als un-günstiger Baugrund zu betrachten.

5.2.6 Gipskeuper

Die im Bebauungsplangebiet unter quartärer Bedeckung anstehenden Gipskeu-perschichten sind in Kap. 2.2.3 lithologisch detailliert beschrieben.

Im unverwitterten, frischen Zustand bestehen die Gipskeuperschichten aus einermeist deutlich geschichteten Ton(mergel)stein-Abfolge mit zwischengeschalte-ten, meist geringmächtigen karbonatischen (dolomitischen) Hartbänken, soge-nannten Steinmergelbänken. Im Mittleren Gipshorizont treten dünne Sul-fatgesteinslagen auf, die Grundgipsschichten dagegen enthalten massigenAnhydrit- und Gipsstein. Bei der Sulfatgesteinsauslaugung wird zunächst An-hydrit unter Wasseraufnahme zu Gips umgewandelt, von dem nach völliger Ab-laugung typische Gipsresiduen (Auslaugungsschluffe, Zellenkalke) zurückblei-ben.Mit fortschreitender Gesteinsverwitterung unterliegen die Festgesteine einer zu-nehmenden Entfestigung und Plastifizierung, wobei die Auslaugung der Sulfat-gesteine diese Vorgänge noch unterstützt. Je nach Verwitterungsgrad durchlau-fen die Ton(mergel)steine des Gipskeupers die in Tab. 6 aufgeführte Entwick-lung vom Festgestein zum Lockergestein, wobei sich die Baugrundeigenschaftenentsprechend verändern.Entsprechend der lithologischen Ausprägung zeigen die Schichtglieder des Gips-keupers charakteristische Verwitterungsformen.

55


___________________________________________________________________________________

Tab. 6: Verwitterungsstufen und Baugrundeigenschaften der Gipskeuper-Tonsteine





Verwitte-

rungs-

stufe






Bezeichnung















Gesteinsbeschreibung










Baugrund-

eigenschaften

















Festgestein

(Ausgangsgestein)








Lockergestein














w0 bergfrisch Ton(mergel)stein,fest, massig, ge-schichtet, weitständiggeklüftet

günstig:

sehr tragfähiger und weit-gehend inkompressiblerBaugrund

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA




w1 angewittert dito, mit festen Kluft-körpern 6-20 cm,beginnende Plastifi-zierung entlang vonKlüften

günstig:

tragfähiger und geringkom-pressibler Baugrund





w2 mäßigverwittert

dito, mit Kluftkörpern2 - 6 cm Kantenlän-ge, randlich plasti-fiziert

günstig:

tragfähiger und wenig kom-pressibler Baugrund





w3

stark verwittert

wenig kohäsives aufgelockertes Gemengeaus stückigen tlw. plastifizierten Verwitte-rungsresten (Mini-Kluftkörper), zum Teil imursprünglichen Schichtverband jedoch auchgestört

durchschnittlich:

bei mindestens steifer Kon-sistenz der bindigen Matrixtragfähiger und mäßigkompressibler Baugrund





w4

vollständigverwittert

lehmige, nicht-homo-gene Matrix mit starkplastifizierten Bröck-chen

durchschnittlich:

tragfähiger, je nach Zu-standsform jedoch nochunterschiedlich stark zu-sammendrückbarer Bau-grund

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA




w5

Boden-bildung

nahezu homogenertoniger Verwitte-rungslehm

durchschnittlich:

meist tragfähiger, je nachZustandsform jedoch nochunterschiedlich stark zusammendrückbarer Bau-grund

Während plattige und dünnbankige Ton(mergel)partien im Mittleren Gipshorizontund den Dunkelroten Mergeln eher zu einem blättrigen und sehr kleinstückigenZerfall neigen, werden dolomitische Steinmergel und Dolomite im BochingerHorizont und den Bleiglanzbankschichten durch die Verwitterung zu grob-stückigen Kluftkörpern zerlegt.

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___________________________________________________________________________________

Mineralogische Untersuchungen an ausgelaugten Gipskeuperschichten(Dunkelrote Mergel, Bochinger Horizont) aus dem Teilbereich A3 (Talaue) erga-ben Gehalte an quellfähigen Tonmineralen (Corrensit sowie Montmorillonitanteilim Illit) um 23 Mas.-%. Tonminerale können auf Schwankungen des Wasser-gehalts mit Volumensänderungen (Quellen rsp. Schrumpfen) reagieren. BeiGründungen in Gipskeuperschichten ist deshalb darauf zu achten, daß dernatürliche Feuchtezustand der Gesteine weitgehend erhalten bleibt.Einige typische Körnungslinien unterschiedlich stark verwitterter Gipskeuper-schichten sind in Abb. 10c dargestellt.

5.2.7 Geotechnische Klassifikationen

Die im Plangebiet anzutreffenden Fest- und Lockergesteine können nachvorliegenden Unterlagen allgemein geotechnisch klassifiziert werden (Tab. 7).Hierbei werden folgende Normen zugrunde gelegt:

DIN 18 196 Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke(Bodengruppen)

DIN 18 300 Boden- und Felsklassifikation für Erdarbeiten

ZTVE-StB 94 Klassifikation der Frostempfindlichkeit von Bodengruppen

Weitere bodenmechanische Kennwerte, wie z.B. Scherfestigkeit und Steifemodulschwanken je nach Schichtzusammensetzung in weiten Bereichen und könnendeshalb nicht allgemein angegeben werden; sie müssen projektbezogen im je-weiligen Einzelfall ermittelt werden.

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___________________________________________________________________________________

Tab. 7: Geotechnische Klassifikation der Locker- und Festgesteine imBebauungsplangebiet








Schicht







Vorkommen

(Gelände-

bereich)






vorherr-

schende

Zustands-

form






Boden-

gruppe

DIN 18 196






Boden-

klasse

DIN 18 300






Frostemp-

findlichkeit

nach

ZTVE-StB

94

Auffüllungen:nichtbindig,schwach bindig

alle Bereiche- GU, GT,

GW3 - 5,(6, 7) 1)

F 1 - F 2 7)

Auffüllungen:bindige Böden

weich undsteif, seltenhalbfest

TM, TL 4 und 5 F 2 - F 3

HanglehmHang,Hangfuß

steif undhalbfest(tlw. Zwischen-mittel)

TM. TL 4 F 2 - F 3

Fließerden

Hangschutt GU*,TM 4, tlw. 5 2) F 2

Sauerwasser-ablagerungen:Schluff, Sand Hangfuß,

Talaue

- SU, GU, TL 3 und 4 F 2

Sauerwasser-ablagerungen:Travertin, hart

- - 6 und 7 3) -

Auenlehm,Bachablagerun-gen

Talaue

steif undweich

TA, TM, TL

4 und 2 4)

F 2 - F 3

Schlick weich undbreiig

TA F 2

Torf breiig,tlw. locker

OT

Talschutt(Wanderschutt)

steif (Zwi-schenmittel)

GU* 4 und 5 2) F 3

Gipskeuper(w0 - w2) alle Bereiche

- - 6, geringfü-gig 7 5)

F 2 - F 3

Gipskeuper(w3 - w5)

- - 4 und 5,tlw. 6 6)

F 2

1) bei Auftreten von Felskörpern und Bauwerksresten in Blockgröße mit Rauminhalt > 0,1 m³2) bei größerem Anteil Gesteinsschutt mit Rauminhalt > 0,01 m³3) Travertinsteinbänke zwischen 0,2 bis 1 m Mächtigkeit4) bei breiiger Konsistenz5) einzelne Dolomitsteine und harte Tonsteinbänke (z.B. Region der Bleiglanzbank)6) nur in geringer Mächtigkeit bei w37) F 1 = nicht frostempfindlich F 2 = gering bis mittel frostempfindlich F 3 = sehr frostempfindlich

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___________________________________________________________________________________

5.3 Baugrundverhältnisse in den Teilgebieten

Innerhalb der einzelnen Teilgebiete können die Baugrundverhältnisse je nachmorphologischer Lage, geologischem Aufbau und historischer Entwicklung in ei-nem unterschiedlich großen Bereich variieren. Die in den Teilgebieten zu erwartende generelle Baugrundsituation wird durchdie Abb. 9, 11 und 12 in schematischer Form verdeutlicht.

Die nachfolgende Bewertung stützt sich auf die allgemeine Baugrundbeurteilungfür die einzelnen Geländebereiche. Die überwiegende Baugrundqualität in denGeländebereichen geht aus Tab. 5 hervor.

Die baugrundgeologische Gesamtsituation für das einzelne Teilgebiet kann überden Flächenanteil der einzelnen Geländebereiche abgeschätzt werden (z.B.Teilgebiet B: 24 % überwiegend günstig, 68 % überwiegend durchschnittlich,8 % überwiegend ungünstig, vgl. Tab 8).

5.3.1 Teilgebiet A1

Die Bebauungsfläche ist geprägt durch stark wechselnde Untergrundverhält-nisse, was hauptsächlich auf folgende Ursachen zurückzuführen ist:

l Die natürliche Geländeoberfläche wurde zur Schaffung ebener Flächenmehrfach stark verändert, wobei hangseits abgegrabener Boden für talsei-tige Aufschüttungen verwendet wurde. Terrassierte Flächen bestandenbereits im 19. Jahrhundert im Bereich der Reiterkaserne und Zuckerfabrik.Anfang dieses Jahrhunderts erfolgte eine nochmalige, ausgedehnte Ge-ländeumgestaltung zur Schaffung von Bahnbetriebsflächen (Gebäude,Gleisanlagen).

l Durch die mehrmalige Geländeumnutzung sind im Untergrund Keller- undFundamentreste ehemaliger Gebäude verblieben, deren genaue Ausdeh-nung und Tiefenlage heute nicht mehr rekonstruierbar sind. Entsprechendden alten Gebäudeumrissen können lediglich mutmaßliche Bereiche mitüberschütteten Fundamentresten bzw. Abbruchmaterial angegeben wer-den, die in Anl. 3 eingetragen sind.

l infolge früherer und heute bis zu einem gewissen Grade noch aktiverGipsauslaugungsvorgänge im Untergrund in Verbindung mit Verwerfungenkann der Schichtaufbau örtlich stark variieren (Schichtversatz und -verbie-gungen, verstürzte und noch bestehende Auslaugungshohlräume,plombierte Dolinen).

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Künst licheAuffüllungen

Hanglehm, Auenlehm

Fließerden Hangschutt,Talschutt

Schlick, Torf Sauerwasser-ablagerungen

Gipskeuper

Höhe[m+NN]

Hang Hangfuß Talaue

C1, C2

Abstellbahnhof

InnererNordbahnhof

Cannstatter Straße

Bahndamm

Rosensteinstraße

Nordbahnhofstraße

Heilbronner Straße

280

260

240

220

200

0 200 400 m

B

NW SE

Grundgipsschichten (GGS) ausgelaugtGGS teilausgelaugt

Höhe[m+NN]

Hang Hangfuß Talaue Hangfuß

260

280

240

220

NeckarstraßeCannstatter Straße

Güterbahnhof Hauptbahnhof

Heilbronner Straße

Stützmauer

A3

A1 A2

0 100 200 m

NW SE

Grundgipsschichten (GGS) ausgelaugtGGS teilausgelaugt

Abb. 11: Schematischer geologischer Geländeschnitt für die Teilgebiete A1, A2 und A3

Abb. 12: Schematischer geologischer Geländeschnitt für die Teilgebiete B, C1 und C2

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Aufgrund der geologischen Gegebenheiten und künstlichen Reliefveränderungenwerden auf dem Teilgebiet A1 wechselhafte Baugrundverhältnisse vorgefunden.In einem etwa 100 m breiten Streifen entlang der Stützmauer Heilbronner Straße(nördlicher Teil: Hang, südlicher Teil: Hangfuß) wurden im Zuge der Geländeter-rassierung die hangseitigen Quartärböden weitgehend abgetragen. Unter gering-mächtigen Auffüllungen werden deshalb unmittelbar verwitterte Gipskeuper-schichten (Dunkelrote Mergel, Mittlerer Gipshorizont) angetroffen, die je nachVerwitterungsgrad als durchschnittlicher bis günstiger Baugrund einzustufen sind(vgl. Tab 6).Hinzuweisen ist auf die nach Süden zunehmende Gefahr von Auslaugungshohl-räumen im Untergrund, deren Bildung durch nachgewiesene und vermutete Stö-rungen noch begünstigt wird. Verfüllte Dolinen und das Hochbrechen vonHohlräumen wurden in zentraler Lage (Zollamt) sowie am West- und Südrandder Fläche festgestellt. Zahlreiche Hohlräume traten auch beim Neubau dessüdlich anschließenden Bank- und Verwaltungszentrums (Südwest-LB) auf. Diehier vermehrt auftretenden Gipskarsterscheinungen sind im Zusammenhang mitder tektonischen und morphologischen Sonderlage zu sehen (vgl. Kap. 2.2.3).

Nach Südosten wird die Baugrundsituation zunehmend ungünstig, da hier nebenAuffüllungen unterschiedlicher Mächtigkeit und Zusammensetzung auch mit Fun-dament- und Kellerresten der ehemaligen Reiterkaserne und Zuckerfabrik ge-rechnet werden muß (Lage diverser historischer Gebäude in diesem Bereichsiehe Anl. 3). Obwohl die zum Teil noch aus dem letzten Jahrhundert stammenden Auffüllun-gen wahrscheinlich nicht einheitlich verdichtet eingebaut wurden, sind sie durchihr Eigengewicht und weitere statische und dynamische Belastungen (Gebäude-lasten, Zugverkehr) entsprechend konsolidiert. Allerdings können durch zusätzliche Belastungen erneute Setzungsvorgänge inGang kommen. Eine mangelnde Standsicherheit des Untergrunds kann sichauch durch fortdauernde Verrottung und Zersetzung der in den Auffüllungenenthaltenen organischen Bestandteile (Holz, Müll etc.) sowie durch bestehendekünstliche Hohlräume (z.B. alte Keller, Stollen) ergeben. Einen kritischen Bau-grund stellen auch jüngere unverdichtete Auffüllungen dar (z.B. Trümmerschutt),da diese in der Regel eine geringe Lagerungsdichte besitzen.

Im unterlagernden Quartärkomplex, der von Fließerden und Wanderschutt auf-gebaut wird, muß bereichsweise mit Sauerwasserablagerungen (lockere undkompakte Varietäten) gerechnet werden. Der anstehende Gipskeuper liegt in tektonischer Tieflage und ist hier durch dieSchichten der Dunkelroten Mergel und des Bochinger Horizonts sowie in gerin-gem Umfang durch ausgelaugte Grundgipsschichten vertreten. Im Gegensatz zu den Auffüllungen stellen die Quartärschichten einen durch-schnittlichen, der Gipskeuper je nach Verwitterungsgrad einen durchschnittlichenbis günstigen Baugrund dar.

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Der Flurabstand des obersten Grundwassers beträgt überwiegend 5 bis 10 m.Lediglich im Nordwestteil liegen aufgrund der Geländeabgrabungen Flurabstän-de zwischen 2 und 5 m vor.

Im Bereich des von der Nordostecke schlauchartig nach Norden vorgreifendenGeländeteils ist im südlichen Teil mit tlw. ungünstigem Baugrund zu rechnen(mächtige Auffüllungen im Bereich eines tiefen Bahneinschnitts). In nördlicheRichtung ist jedoch von allgemein günstigen Untergrundverhältnissen auszuge-hen.

5.3.2 Teilgebiet A2

Der Baugrund im Hangfußbereich ist charakterisiert durch bis zu über 10 mmächtige Auffüllungen (Lehm, Hangschuttböden, Schlick, Holz, Schlacke, Bau-reste) und bereichsweise alte Fundamentreste der Reiterkaserne und Zuckerfa-brik, sowie des alten Hauptzollamts und der Orangerie. Darunter folgen quartäre Hangschuttböden von stark unterschiedlicher Zusam-mensetzung und Mächtigkeit. Infolge der tektonischen Zergliederung und durchSubrosionsvorgänge in den Grundgipsschichten weist die Hangendgrenze desSchichtkomplexes ein sehr unruhiges Relief auf. Neben Hanglehm, Fließerdenund Wanderschutt werden bereichsweise eingelagerte Sauerwasserablagerun-gen in Form von lockeren Sauerwassermergeln und -sanden, verbackenen mür-ben Kalktuffen und kompakten, harten Travertinfelsbänken angetroffen. Die Aus-bildung der Sauerwasserablagerungen kann vertikal und lateral auf kurze Di-stanz stark wechseln.

In dem zur Talaue gehörenden Geländestreifen erreichen die AuffüllungenMächtigkeiten bis knapp 10 m. Darunter folgen Talablagerungen in Form vonAuenlehm, Schlick und Torf sowie grobem Talschutt; bereichsweise ist auch hiermit eingeschalteten Sauerwasserablagerungen zu rechnen.

Der anstehende Gipskeuper wird überwiegend von den Schichten der Dunkel-roten Mergel, im Nordosten tektonisch bedingt von den Schichten des BochingerHorizonts bzw. von ausgelaugten Grundgipsschichten gebildet.

Künstliche Auffüllungen, Fundamentreste sowie feinkörnige, organische Talabla-gerungen und lockere Sauerwasserablagerungen stellen im Teilgebiet insgesamteinen ungünstigen bis sehr ungünstigen Baugrund dar.Eine durchschnittliche Baugrundqualität besitzen i.d.R. die vorhandenen Hang-schuttböden, feste Sauerwasserablagerungen sowie stark verwitterte Gipskeu-perschichten und Schichtabschnitte mit Gipsauslaugungsresten. Einen günstigenBaugrund bilden hingegen die Travertine und der unverwitterte felsartige Gips-keuper.

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5.3.3 Teilgebiet A3

Im Hangfußbereich wird der Untergrund zuoberst von Auffüllungen aufgebaut,die lokal Mächtigkeiten bis etwa 5 m erreichen (Hauptbahnhofsgebäude). Dar-unter folgt quartärer Hangschutt in Form von Fließerden und Wanderschutt.Bemerkenswert ist das Auftreten von Dolinen, die mit quartären Sedimenten undverstürzten Gipskeupergesteinen verfüllt sind. An der nördlichen Grenze mußim Bereich des Hauptbahnhofs mit Sauerwasserablagerungen gerechnet wer-den.Die anstehenden Gipskeuperschichten (Dunkelrote Mergel) besitzen im Nordwe-sten durch Geländeabgrabungen nur noch eine geringe Überdeckung. Beobach-tungen beim Bau des Bank- und Verwaltungszentrums lassen hier noch aufGipsführung und Subrosionsvorgänge (Hohlraumbildungen) in den unterlagern-den Grundgipsschichten schließen (vgl. Text Teilgebiet A1 und Anl. 2). NachSüdosten klingen diese Vorgänge jedoch rasch aus und die Grundgipsschichtensind völlig ausgelaugt.

In der Talaue liegen die Auffüllmächtigkeiten, bis auf lokale Ausnahmen, über-wiegend im Bereich zwischen 3 und 5 m.Die quartäre Talfüllung besteht zuoberst aus Bachablagerungen des Nesen-bachs (Auenlehm, Bachsedimente), aus organischen Böden (Schlick) und be-reichsweise aus Faulschlammablagerungen und Torflagen. Darunter folgt Tal-schutt in Form von Fließerden und grobem Wanderschutt. Den Talboden bildenGipskeuperschichten, vertreten durch die Dunkelroten Mergel und den Bochin-ger Horizont sowie, tektonisch bedingt, in einem kleinen Flächenbereich durchausgelaugte Grundgipsschichten (vgl. Anl. 2).

Die künstlichen Auffüllungen und feinkörnigen quartären Talablagerungen reprä-sentieren einen überwiegend ungünstigen, die organischen Böden und Torfeeinen sehr ungünstigen, setzungsempfindlichen Baugrund. Bei den Hang- und Talschuttböden kann generell von einer durchschnittlichenBaugrundqualität ausgegangen werden. Der grobe Wanderschutt stellt einengünstigen Baugrund dar, sofern er ein Steingerüst aufweist und dicht gelagertist. Auf die Baugrundqualität der unterschiedlichen Sauerwasserablagerungenwurde bereits eingegangen. Die Gipskeuperschichten sind als Baugrund ähnlich wie diejenigen in A2 zubeurteilen, wobei es aufgrund der offensichtlich noch aktiven Gipsauslaugungs-vorgänge im Nordwestteil im Einzelfall einer sehr genauen baugrundgeologi-schen Erkundung bedarf. Sinngemäß gilt dies für die Bereiche der plombiertenDolinen, da hier kleinräumig stark unterschiedliche Baugrundverhältnisse vor-liegen können (vgl. Kap. 5.5.1).

63


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5.3.4 Teilgebiet B

Vom nordwestlichen Hangbereich bis zur Nesenbachtalaue stellen sich die Bau-grundverhältnisse wie folgt dar:

Der rund ein Viertel des Teilgebiets einnehmende Hangbereich umfaßt denBahndammkörper sowie den Nordwestteil des terrassierten Betriebsgeländesvon Bahn und Post.Künstliche Auffüllungen treten als bis über 10 m mächtige Dammschüttungenauf, die überwiegend aus Bodenaushub und Steinbruchabraum bestehen.Weitere Auffüllungen können als Verfüllungen der nach Nordwesten ziehendenehemaligen Störzbachtalaue auftreten. Quartäre Ablagerung treten hauptsächlich in Form von Hanglehm, Fließerdenund Hangschutt auf. Der anstehende Gipskeuper wird im Nordwesten bis inHöhe der Bahnunterführung bei der Ehmannstraße von den Schichten des Mitt-leren Gipshorizonts, weiter nach Südosten von den Dunkelroten Mergeln aufge-baut.

Der größte Flächenanteil (68 %) liegt im Bereich des Hangfußes. Auch hier trifft man flächendeckend zuoberst auf künstliche Auffüllungen, teilsals Dammschüttungen (Mächtigkeit bis über 10 m), teils als Geländenivellierun-gen für Bahnbetriebsflächen. Daneben treten auch hier Verfüllungen der ehema-ligen Talung Gewann "Untere Pragäcker" - Varnbühlerstraße und der Störzbach-talaue auf. Bei letzterer wurden im Bereich der Einmündung in die Nesenbachta-laue (Bahnpostgelände) bei Bohrungen Auffüllmächtigkeiten bis 15 m festge-stellt. Im südwestlichen Teil können unter dem Bahndamm Fundamentüberresteder alten Meierei auftreten (siehe Anl. 3).Den gewachsenen quartären Untergrund bilden Hanglehm, Fließerden undmächtiger Hangschutt. Eine Besonderheit stellen hierbei die auf dem Bahnpost-gelände vorgefundenen, bis zu 2,5 m mächtigen kiesig-sandigen Störzbach-ablagerungen dar (vgl. Kap. 2.2.2).Den anstehenden Gipskeuperuntergrund bilden zum überwiegenden Teil dieDunkelroten Mergel. Am westlichen Talauenrand stehen der Bochinger Horizont,ausgelaugte Grundgipsschichten und, in tektonischer Hochlage, in geringemUmfang der Unterkeuper an.

Zu einem geringen Flächenanteil (8%) ist das Teilgebiet entlang der Südost-grenze nach vorliegenden Bohrbefunden geologisch der Talaue (Nesenbachnie-derung) zuzurechnen.Hier treten unter den Auffüllungen z.T. feinkörnige Talablagerungen (Auenlehm)und organische Bachsedimente auf, die von Fließerden und Talschutt unter-lagert werden. Der Talboden wird von Gipskeuperschichten der DunkelrotenMergel, des Bochinger Horizonts und der ausgelaugten Grundgipsschichtengebildet.

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Die sehr heterogenen Auffüllungen im Teilgebiet bilden einen generell ungünsti-gen Baugrund, da nicht nur die stoffliche Zusammensetzung, sondern auch dieMächtigkeiten und Lagerungsdichten kleinräumig variieren können. Demgegenüber ist der gewachsene Hanglehm und Hangschutt bei mindestenssteifer Zustandsform der bindigen Anteile als tragfähiger Baugrund zu betrach-ten. Grober dichtgelagerter Wanderschutt mit Steingerüst ist gründungstechnisch alsgünstiger Untergrund zu betrachten. Gleiches gilt für die im Nordwesten anzu-treffenden kiesig-sandigen Störzbachsedimente.

Treten im schmalen Streifen der Talniederung weiche und organische Talabla-gerungen und Schlicke auf, so liegen ungünstige Gründungsverhältnisse vor.

Der anstehende Gipskeuper repräsentiert einen insgesamt günstigen Baugrund.In gewissem Umfang setzungsfähig ist der plastifizierte Verwitterungshorizontsowie Gipsauslaugungsreste innerhalb der Grundgipsschichten.

5.3.5 Teilgebiete C1 und C2

Da in diesen Teilgebieten ähnliche Baugrundsituationen vorliegen, können siegemeinsam geotechnisch beurteilt werden.

Beide Teilgebiete werden über weite Flächen zuoberst von einer künstlichenAuffüllschicht überdeckt, wobei die Mächtigkeiten nach den vorliegenden Bohr-befunden in C1 zwischen 1 und 3 m und in C2 örtlich bis über 5 m betragenkönnen. Ausgedehntere, bis über 3 m mächtige heterogene Auffüllungen werdenin C2 lediglich im Verfüllbereich der alten, Ost-West verlaufenden Talung(Bereich Wagenwerkstätte/Innerer Nordbahnhof) angetroffen.Der gewachsene Untergrund setzt sich aus Hanglehm sowie Fließerden und nuruntergeordnet aus grobem Hangschutt zusammen.Der anstehende Gipskeuper wird einheitlich von den Schichten des MittlerenGipshorizonts gebildet. Aufgrund der morphologischen Lage sind die darin ent-haltenen Sulfatgesteine weitestgehend ausgelaugt. Nur ganz lokal wurden in C2bei Bohrungen Gipsreste angetroffen (vgl. entsprechende Eintragungen inAnl. 2). Allerdings wurden in diversen Aufschlüssen für den Neubau des westlichder Teilgebiete liegenden Löwentorzentrums vereinzelte Sulfatreste und sogarHohlräume festgestellt.Bis auf die künstlichen Auffüllungen erweist sich der Baugrund in den Teilgebie-ten als insgesamt günstig, bereichsweise auch als durchschnittlich. Ungünstigeund kritische Baugrundverhältnisse können allerdings dann vorliegen, wennnoch die Gefahr von aktiven Auslaugungsvorgängen und Hohlraumbildungen imMittleren Gipshorizont und den Grundgipsschichten besteht. Dies ist durch diejeweiligen projektbezogenen Baugrunduntersuchungen im Einzelfall abzuklären.

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Tab. 8: Zusammenfassende Charakterisierung der Baugrundqualitäten inden Teilgebieten

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA





Teilgebiet









Geländebereich







Flächenanteil

(%)AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA








überwiegende

Baugrundqualität

A1Hang 35 günstig 1)

Hangfuß 65 durchschnittlich 1)

Talaue 0 -

A2Hang 0 -


Talaue 22 ungünstig

A3

Hang 0 -


Talaue 62 ungünstig

B

Hang 24 günstig

Hangfuß 68 durchschnittlich

Talaue 8 ungünstig

C1

Hang 100 günstig 1)

Hangfuß 0 -

Talaue 0 -

C2Hang 100 günstig 1)

Hangfuß 0 -

Talaue 0 -

1) Einschränkungen bei noch vorhandenen Subrosions-Hohlräumen im Gips- keuper (Grundgipsschichten)

5.4 Bauwerksgründungen und bautechnische Maßnahmen

Für das Bebauungsplangebiet liegen aus zahlreichen BaugrunduntersuchungenAngaben und Hinweise für die Gründung von Bauwerken sowie für bau- undgründungstechnische Maßnahmen vor. Nachfolgend werden allgemeine Hinwei-se gegeben, die sich auf die vorliegenden Erfahrungen stützen und die nicht dieBaugrunderkundung im projektbezogenen Einzelfall ersetzen können.

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5.4.1 Gründungen bei Hochbaumaßnahmen

Wie oben dargelegt, liegen in den Teilgebieten teilweise sehr uneinheitliche Bau-grundverhältnisse vor, die spezielle Anforderungen an die Bauwerksgründungstellen können.Nachstehend werden Kriterien genannt, unter denen eine Flächengründung vonHochbauten in der Regel möglich ist. Sind diese Kriterien ganz oder teilweisenicht erfüllt, sind Sondermaßnahmen, wie z.B. Bodenverbesserungen bzw.Bodenaustausch oder eine Tiefgründung erforderlich.

Flächengründungen

Flächengründungen mittels Einzel- und Streifenfundamenten oder einer bewehr-ten Stahlbeton-Gründungsplatte können ausgeführt werden, wenn eine ausrei-chende Standsicherheit des Baugrunds gewährleistet ist und keine Bauwerks-schäden durch unzulässig große Absolutsetzungen oder durch Setzungsunter-schiede benachbarter Fundamente zu befürchten sind. Besteht bereits eineNachbarbebauung oder ein Ingenieurbauwerk im Untergrund, müssen schädli-che Beeinträchtigungen auf diese Bauwerke ausgeschlossen werden. Bei Hang-bebauungen darf zudem keine unzulässige Störung des Hanggleichgewichtseintreten, da ansonsten die Gefahr von Hangrutschungen besteht.

Neben diesen allgemeinen Forderungen ist die Möglichkeit von Flächengründun-gen in den einzelnen Geländebereichen unterschiedlich zu beurteilen. Die Ein-schätzungen beziehen sich dabei auf den natürlich gewachsenen Untergrund. Flächengründungen in den Auffüllungen sind prinzipiell als äußerst kritisch anzu-sehen. Eine Entscheidung kann nur in jedem Einzelfall und nach sehr sorgfälti-ger Prüfung getroffen werden. Es gibt Beispiele aus dem Bereich des Nordbahn-hofgeländes, wo durch Baugrundverbesserungen (Rüttelstopfverdichtung) eineGründung in den Auffüllungen ermöglicht wurde. Sind die Auffüllungen als Grün-dungshorizont nachweislich ungeeignet, sind die Fundamente jeweils bis auf diegewachsenen Böden zu führen.

Im Hangbereich und am Hangfuß ist eine Flächengründung von Gebäuden inden quartären Hangsedimenten oder Gipskeuperschichten prinzipiell möglich,wenn folgende Forderungen und Voraussetzungen erfüllt sind:

l Hang- und talseitige Fundamente müssen in gleichartigen Schichtengegründet werden. Stehen z.B. infolge früherer Abgrabungen hangseitigin der Gründungssohle Gipskeuperschichten an, so sollte auch dietalseitige Fundierung - ggf. mit entsprechenden Magerbetonunterfüllungenoder Gründungspfeilern - durch den Hangschutt bis auf den Gipskeupergeführt werden.

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l Fein- und gemischtkörnige Gründungsschichten müssen eine mindestenssteife Konsistenz aufweisen. Weiche oder aufgeweichte Partien sind zurLastabtragung ungeeignet und müssen durchgründet werden.

l Wird einheitlich in den quartären Hangablagerungen gegründet, sollte dieBodenpressung vergleichsweise niedrig gehalten und die unteren Ge-schoße kastenartig ausgesteift werden. Zur zusätzlichen Aussteifung undgünstigeren Lastabtragung kann hierbei eine durchgehende Gründungs-platte beitragen.

l Wichtig ist eine ausreichende Hangentwässerung (Dränage) um dieStandsicherheit von Gebäude und Hang zu gewährleisten.

Flächengründungen in der Talaue bedürfen besonderer Vorsicht, da derBaugrund hier in der Regel nur über eine geringe Tragfähigkeit verfügt und sichdie Baugrundsituation, besonders am Talrand, zudem auf kurze Distanz ändernkann.Bei größeren Bauwerken wird eine Gründung über Einzel- bzw. Streifen-fundamente deshalb kaum in Frage kommen. Denkbar ist hier, die Gebäude-lasten über eine Gründungsplatte ggf. in Verbindung mit Pfahlgründungskörpern(s.u.) abzutragen.

Tiefgründungen

Besteht bei einer Flächengründung infolge mangelnder Tragfähigkeit der quar-tären Deckschichten die Gefahr von Setzungsschäden am Neubau oder anNachbargebäuden, ist eine Tiefgründung (Pfahlgründung) bis in die tragfähigenGrundschichten auszuführen.

Können hierbei Baugrunderschütterungen im Baufeld und den angrenzendenBereichen in Kauf genommen werden, sind zur Lastabtragung Ortbeton-Ramm-

pfähle möglich. Müssen Schäden durch Erschütterungen befürchtet werden, sind die Lastenmittels Bohrpfählen in den Gipskeuperschichten abzutragen. Erfahrungen ausdem Stuttgarter Raum zeigen hierbei, daß die Pfahllasten fast ausschließlichüber Mantelreibung und nur in sehr geringem Umfang über Spitzendruck abge-tragen werden.Bei der Pfahlherstellung ist zu beachten, daß die Bohrungen von einer Ebeneoberhalb des Grundwassers durchgehend verrohrt herzustellen sind undMeißelarbeiten im Gipskeuper wegen der auftretenden Gebirgserschütterungen -zu vermeiden sind (Gefahr von Hohlraumversturz). Allgemein sind Tiefgründungen, die bis ins Grundwasser reichen, bei derzuständigen Fachbehörde (Amt für Umweltschutz) anzeigepflichtig. Aus Gründendes Heilquellenschutzes sind Tiefgründungen in den Schichten unterhalb desGipskeupers nicht zulässig.

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5.4.2 Hydrogeologisch/geotechnische Aspekte zur Tunneltrasse U15

Um das Bebauungsplangebiet optimal an den ÖPNV anzuschließen, ist der Bauder Stadtbahnlinie U15 geplant. Diese soll von der Stammstrecke U5-U7 überdas Gelände des heutigen Wagengutbahnhofs (Fläche A1) zur Nordbahnhof-straße führen (Abb. 15). Gleis 1 der neuen Stadtbahnlinie zweigt in RichtungWolframstraße an der Heilbronner Straße direkt vom bestehenden Streckengleisab, während Gleis 2 in Richtung Hauptbahnhof kreuzungsfrei die HeilbronnerStraße unterquert. Die Schienenoberkante liegt nach den vorliegendenPlanungsunterlagen vom 22.03.1996 südlich der Abzweigung auf 229,3 m ü.NN.Gleis 2 bleibt zunächst in Tieflage und erreicht das Niveau von Gleis 1 erst inHöhe des Zollamtsgebäudes (235,0 m ü.NN). Für den weiteren Trassenverlaufexistieren zwei Planungsvarianten, von denen nachfolgend aufgrund derwasserwirtschaftlichen Relevanz nur die Variante “Tieflage Wolframstraße” in dieTrassenbeurteilung eingeht. Danach ist geplant, die Stadtbahnlinie unter derWolframstraße durchzuführen (Schienenoberkante 235,0 m ü.NN) und erst inder Nordbahnhofstraße über Tage aufsteigen zu lassen.

Die geplante Stadtbahnlinie kreuzt mehrere Verwerfungen und durchfährt daherunterschiedliche Schichten des Gipskeupers. Von der Heilbronner Straße biszum Zollamtsgebäude sind dies überwiegend die Dunkelroten Mergel und nurim Kulminationspunkt von Gleis 1 auch die Bleiglanzbankschichten und derMittlere Gipshorizont. Ab einem tektonischen Störungszwickel vor dem Zollamtverläuft die Stadtbahnlinie bis zur Wolframstraße im Bochinger Horizont und ander Basis der quartären Deckschichten. Nördlich einer zur Wolframstraßeparallelen Störungszone tritt die Trasse wieder in den obersten Bochinger Hori-zont und in die Dunkelroten Mergel über.

Das Tunnelbauwerk soll in offener Bauweise mit offener Wasserhaltung erstelltwerden. Geotechnisch ist allgemein eine gebirgsschonende Bauweise inVerbindung mit Gebirgsverfestigungen zu wählen, um eine Reaktivierung bzw.Auslösung von Hangbewegungen zu vermeiden. Im südlichen Trassenabschnitt(etwa bis km 0+700) muß die Gründung des Tunnelbauwerks im Hinblick aufmöglichen Beeinträchtigungen durch die teilausgelaugten Grundgipsschichten(Hohlraumbildungen) näher überprüft werden.Analog zum bautechnischen Rahmenkonzept für das NBS-Bauwerk "Tras-senabschnitt Nesenbachtal" ist von einer Unterteilung der Baumaßnahme inTeilbaugruben auszugehen, um den Grundwasserzufluß gering zu halten. Umden natürlichen Grundwasserabstrom sicherzustellen, sollen für die Bauzeit undauf Dauer Über-, Längs- und Umleitungssysteme errichtet werden.

Die Stadtbahnlinie taucht minimal 3 m (Bereich Wolframstraße) bis maximal11 m (Bereich Heilbronner Straße) unter die Grundwasserdruckfläche derGipskeuperstockwerke Bochinger Horizont und Dunkelrote Mergel hinab.Zwischen Friedrichstraße und dem Kreuzungsbauwerk in der Heilbronner Straße

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wird zudem die Druckfläche des Oberen Muschelkalks, die in Höhe der SW-Landesbank bei etwa 235 m ü.NN liegt und nach NE bis zur Wolframstraßeauf ca. 232,5 m ü.NN einfällt, vor allem im Bereich des Gleises 2 um bis zu7 m unterschritten. In Höhe des Zollamts steigt Gleis 2 über die Druckfläche desMuschelkalks auf und bleibt im nachfolgenden Tunnelabschnitt bis zurNordbahnhofstraße darüber.

Aufgrund der lokalen Unterschneidung der Druckfläche des Oberen Muschel-kalks sind Wasserhaltungsmaßnahmen im südwestlichen Trassenabschnittgrundsätzlich als wasserwirtschaftlich sensibler Eingriff zu bewerten, der zurVermeidung einer aufwärts gerichteten Grundwasserströmung in der quantitati-ven Heilquellenschutzzone C (Entwurf Stand 1990) zunächst nicht zulässig ist.Für eine fachliche Beurteilung wird in diesem Bereich eine gezielte hydrogeolo-gische Erkundung erforderlich.

5.4.3 Grundwasser

5.4.3.1 Wasserhaltungen

Falls Bauwerke mit ihren Untergeschossen in das Grundwasser einbinden, wirdzur Trockenhaltung der Baugrube eine Grundwasserentnahme erforderlich. DerGrundwasserandrang in die Baugrube ist von den örtlichen geologischen undhydrogeologischen Gegebenheiten sowie von der Einbindetiefe- und -fläche desBauwerks abhängig. Mit Ausnahme lokaler Stauwässer in den künstlichen Auf-füllungen und in den quartären Deckschichten (mit Ausnahme der Sauerwasser-ablagerungen), die rasch "ausbluten", liegen erst in den Festgesteinenzusammenhängende Grundwasserkörper, die in vertikaler Richtung stockwerkar-tig gegliedert sind, vor. Die Ergiebigkeit der höheren Schichten im Gipskeuper(Mittlerer Gipshorizont und Dunkelrote Mergel), die vor allem im Hangbereichdas oberste Grundwasserstockwerk bilden, ist vergleichsweise gering. Einhöherer Grundwasserandrang stellt sich im Hangfuß bei Anschneiden dertieferen Schichten des Gipskeupers (Bochinger Horizont, teilausgelaugteGrundgipsschichten) ein. Ein baulicher Eingriff in den ebenfalls ergiebigenUnterkeuper ist aus Gründen des Heilquellenschutzes nicht zulässig.

Die Bebauung der oberen Hangbereiche (Flächen C1 und C2) kann bei geringerEinbindetiefe aufgrund des großen Flurabstands (vgl. Kap. 3.4) weitgehend ohneWasserhaltung erfolgen. Tiefere Eingriffe in die vollständig ausgelaugtenTeilstockwerke des Mittleren Gipshorizonts und der Dunkelroten Mergel dürfteneine Wasserhaltung von weniger als 3 l/s nach sich ziehen. Es wird vorrangigmit hangseitigen Grundwasserzutritten gerechnet. Bedingt durch große Druck-differenzen zum nächsttieferen Grundwasserstockwerk kann es auch im Zugetiefer Absenkungen der Grundwasseroberfläche nicht oder nur in geringem Maß

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zu einer Druckumkehr und damit zu einem Aufstieg von Grundwasser austieferen Gipskeuperschichten kommen. Diese dürften im übrigen unter mächtigerÜberdeckung im Hang nur wenig ergiebig sein und daher den Wasserandrangin die Baugrube nicht wesentlich beeinflussen.

In der Talaue, am Hangfuß sowie in den Bereichen, die durch Geländeabtragin den Hang einschneiden (z.B. westlicher Teil Fläche A1), ist ein höhererWasserandrang in die Baugrube zu erwarten, da sich dort die Druckdifferenzunter den Teilstockwerken und letztlich auch die hydraulische Trennwirkunginnerhalb der Stockwerke verringert. Zusätzlich weisen dort bereichsweise auchtiefere Schichten des Gipskeupers (Bochinger Horizont und Grundgipsschichten,partiell teilausgelaugt) höhere Ergiebigkeiten auf. Hier kann auch Grundwasserverstärkt über die Baugrubensohle zutreten.

Baumaßnahmen, die in der Vergangenheit unter vergleichbaren geologischenGegebenheiten verwirklicht wurden (z.B. Linienbauwerke Stadtbahn Willy BrandtStraße und Schillerstraße, Bauvorhaben Südwestdeutsche Landesbank)erforderten Wasserhaltungen von 3 bis 5 l/s mit zeitlich befristeten Spitzenwer-ten von 6 bis 7 l/s. Ein erhöhter Grundwasserandrang ist speziell im Umfeld derteilausgelaugten Grundgipsschichten (Fläche A1) sowie im Bereich der aus demLiegenden hydraulisch gestützten Sauerwasserablagerungen (GrenzbereichA1/A2, vgl. Kap. 3.1.2) zu berücksichtigen. Einige projektspezifische Wasserhal-tungen im Umfeld des Bebauungsplangebiets sind in Tab. 9 zusammengestellt.

Limitierender Faktor für die Einbindetiefe des Baukörpers in den Teilgebieten istdie Grundwasserdruckfläche des Oberen Muschelkalks (vgl. Abb. 5 und Anl. 10).Diese darf in den quantitativen Schutzzonen B und C zur Vermeidung einesaufwärts gerichteten Grundwasserstroms ohne eingehendere Erkundung derhydrogeologischen Verhältnisse nicht durch die im Baufeld abgesenkte Grund-wasseroberfläche unterschritten werden (vgl. Kap. 4.1). Während in den oberenHangbereichen eine Unterschneidung der Druckfläche des Muschelkalks auf-grund des großen Flurabstands von 35 bis 50 m außer Frage steht, stellt sichmit Annäherung an die Nesenbachtalaue eine kontinuierliche Reduzierung desFlurabstands auf Werte zwischen 20 und 4 m (Hangfuß Flächen A und B) ein. Für die Abwägung des Eingriffs in den Grundwasserkörper, wie er durch eineGrundwasserhaltung verursacht wird, werden neben Grundwassergleichenplä-nen für Teilstockwerke des Gipskeupers auch eine Karte des Flurabstands mitHöhengleichen des "obersten" Grundwassers (Anl. 11), eine Flurabstandskarteder Druckfläche Oberer Muschelkalk (Anl. 12) sowie eine Druckdifferenzenkartezwischen oberstem Grundwasser und der Druckfläche des Oberen Muschelkalks(Anl. 13) bereitgestellt. Aus letzterer kann mit dem Maß der Druckdifferenz diemaximal mögliche Grundwasserabsenkung bis zum Erreichen der Muschelkalk-druckfläche dimensioniert werden.

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Durch lokale Einschaltung von Torf, Schlick und Faulschlamm in der quartärenTalfüllung muß bei Wasserhaltungen am Hangfuß und in der Talaue mit erhöh-ten Setzungen durch Schrumpfungen sowie Lastzunahme infolge Wegfall desAuftriebs gerechnet werden (vgl. Kap. 5.2.3).Das geförderte Grundwasser kann mit Schadstoffen verunreinigt sein. Dies giltauch für Bereiche, die im Abstrom bekannter Kontaminationszentren liegen. ZurAbleitung des Wassers in das öffentliche Kanalnetz sind die entsprechendenRichtlinien zu beachten.

Tab. 9: Wasserhaltungen im Umfeld des Bebauungsplangebiets







Baumaßnahme




max.

Aushub-

tiefe

(muG)




Schich-

tenfolge





Dauer der

Wasser-

haltung

(Monate)





Wasser-

menge (l/s)

M: Mittel

S: Spitze





max.

GW-Ab-

senkung

(m)






Baugruben-

verbau

Stadtbahn,4. SA Los B1Nord, Heilbronner Str.

18 DMBoH

27 M: 4 - 5S: 15

12 BerlinerVerbau

Stadtbahn,3. SA, Los SN2,Willy Brandt-Str

15 QMGHDM(BoH)

15 M: 2S: 6

7 BerlinerVerbau

S-Bahn, Los 3,Hauptbahnhof/-Bahnsteige

23 QDMBoH

17 M: 2,5 - 3S: 5

13 aufgelösteBohrpfahl-wand

S-Bahn, Los 4Hauptbahnhof

23 QDMBoH

13 M: 3 - 4S: 6

15 Stahlbeton-pfähle mit Be-tonfertigteilen

SüdwestdeutscheLandesbank, Heil-bronner Str.

14 QMGHDM

27 M: 2,8S: 5,5

5,5 Berliner Ver-bau/ Bohr-pfahlwand

HauptverwaltungEVS, Jägerstr.

11,5 QDMBoH(Ggs)

11 M: 2S: 3

3 aufgelösteBohrpfahl-wand, Hohl-raumverpres-sung in Ggs

Städt. Betriebshof,Rosensteinstr. 37

4 QMGH

2 M: 0,1 1 Böschung

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5.4.3.2 Dränagemaßnahmen

Bauwerke, die ins Grundwasser eintauchen, dürfen den natürlichen Abstrom desGrundwassers nicht nachteilig beeinflussen. Die tiefsten Bauteile müssen des-halb mit Einrichtungen zur Grundwasserumläufigkeit wie Sohldränung, Wanddrä-nung und Dränleitungen versehen sein.Damit diese Maßnahmen das ursprüngliche Grundwassergefälle möglichst wenigverändern, können - wie bei der Südwest LB ausgeführt - quer zum Grundwas-serstrom Grundwasserbarrieren mit unterschiedlichen Stauhöhen angeordnetwerden. Die Barrieren können in Verbindung mit druckausgleichendenDränschichten bzw. Dränrohren Bereiche mit annähernd konstante Druckhöheabgrenzen.

Bauwerke über dem vom Grundwasser beeinflußten Bereich sind durchAbdichtungs- und Dränagemaßnahmen gegen nicht drückendes Wasser gemäßDIN 4095 zu schützen. Auf Hangdränagen bei Hangbebauungen wurde bereitsin Kap. 5.4.1 hingewiesen.

5.4.3.3 Betonaggressivität des Grundwassers

Grundwässer können gelöste Inhaltsstoffe enthalten, die sich schädlich aufBeton auswirken und diesen angreifen können. Zur Beurteilung des Grades derBetonaggressivität werden gemäß DIN 4030 folgende Parameter herangezogen:

l pH-Wert

l kalklösende Kohlensäure (CO2)

l Ammonium (NH4 +)

l Magnesium (Mg 2+)

l Sulfat (SO4 2-)

Für das Bebauungplangebiet liegen zahlreiche Grundwasseranalysen ausunterschiedlichen Grundwasserstockwerken vor (vgl. Kap. 3.2). Die häufigstenAnalysen entstammen dem Gipskeuper-Aquifer, in geringerem Umfang liegensolche aus quartären Grundwässern vor.Für die einzelnen Teilgebiete können für die jeweiligen Grundwasserstockwerketypische Analysenwerte bzw. Wertebereiche angegeben werden (Tab. 10).

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Tab. 10: Betonaggressivität der Grundwässer in den Teilgebieten





Teil-

gebiet





Aquifer





pH-Wert






kalklös.

CO2

(mg/l)AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA




Mg 2+





NH4 +





SO4 2-






Angriffs-

grad

DIN 4030

A1

Quartär - - - - - -

Gipskeuper(ohne Ggs)

6,95 - 7,30 < 1 - - 158 - 1240 schwach bisstark

Gipskeuper(Ggs 1))

6,86 - 6,94 2 - 8 43 - 90 - 661 - 1700 stark

A2

Quartär - - - - - -


6,90 - 7,30 < 1 41 - 82 0,01 - 0,07 158 - 1240 schwach bisstark

Gipskeuper(Ggs)

6,94 - 7,30 - 124 0,15 1700 stark

A3

Quartär 6,86 - 6,98 < 1 50 - 79 0,6 - 3,3 45 - 140 kein Angriff


6,81 - 7,08 < 1 - 3 55 - 76 0,01 - 0,07 188 - 230 schwach

Gipskeuper(Ggs)

6,80 - 7,21 < 1 - 2 2) 41 - 82 0,03 - 0,47 107 - 1620 schwach bisstark

B

Quartär - - - - - -


6,92 - 7,21 <1 - 2 30 - 65 0,01 - 1,39 18 - 300 schwach

Gipskeuper(Ggs)

6,8 - 7,7 - 40 - 80 0,03 147 - 242 schwach

C1/C2

Quartär - - - - - -


6,9 - 7,6 < 1 20 - 65 0,03 - 0,76 22 - 200 schwach

Gipskeuper(Ggs)

- - - - - -

1) Grundgipsschichten 2) im Grenzbereich Gipskeuper/Lettenkeuper (Grenzdolomit) höhere Werte möglich

In den künstlichen Auffüllungen kann lokales und nicht zusammenhängendesGrundwasser auftreten, das aufgrund der heterogenen Zusammensetzung einenstark wechselnden Chemismus aufweisen kann. Generell können hierbei durchlösliche Inhaltsstoffe (z.B. gipshaltigen Bauschutt) betonangreifende Grundwäs-ser entstehen. Eine Klärung muß deshalb im Einzelfall durch entsprechendeGrundwasseranalysen herbeigeführt werden.

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Die quartären Grundwässer können nach den vorliegenden Befunden alsüberwiegend nicht betonaggressiv eingestuft werden. Ausnahmen bilden dieWässer in den Sauerwasserablagerungen (Grenzbereich Teilgebiete A1/A2), wodurch eine stärkere Zusickerung aus dem Gipskeuper erhöhte Sulfatwerte vor-liegen (vgl. Kap. 3.1.2). Hier ist mit schwach bis teilweise stark betonaggressi-vem Grundwasser zu rechnen.

Als generell schwach bis stark betonaggressiv ist das Grundwasser in den Gips-

keuperschichten einzustufen. Signifikant hohe Sulfatwerte treten hierbei imGrundwasser der Grundgipsschichten auf, vor allem wenn in diesen noch Gips-auslaugungsvorgänge im Gange sind (z.B. am Südrand A1 und Westrand A2,vgl. Kap. 3.2).In den Teilgebieten B und C1/C2 ist das Grundwasser im Gipskeuper einheitlichals schwach betonangreifend zu klassifizieren.

5.5 Spezielle Baugrundprobleme

5.5.1 Gipsauslaugung, Dolinenfüllungen

Gipsauslaugung

Wie in den Kap. 2.2.3 und 5.2.6 bereits ausgeführt, muß im Hang- undbesonders im Hangfußbereich in den Grundgipsschichten bereichsweise nochmit Hohlräumen gerechnet werden. Hohlräume können vorkommen

l im ausgelaugten Gebirge als konservierte bzw. noch nicht verstürzteResthohlräume oder

l im teilausgelaugten Gebirge als Folge eines noch aktiven Auslaugungs-prozesses.

Beim Bau des an die Teilgebiete A1 - A3 grenzenden Banken- und Ver-waltungszentrums wurden in unterschiedlichen Tiefen im Gipskeuper bereitsplombierte, aber auch noch offene Hohlräume festgestellt.

Auch südwestlich dieses Gebiets traten in der Kriegsberg- und Jägerstraße beiBaugrunduntersuchungen mehrfach Subrosionshohlräume im Untergrund auf.Westlich angrenzend an die Teilgebiete C1 und C2 wurden bei den Erkundungs-bohrungen zum Baugebiet "Löwentorzentrum" in den tiefliegenden Grundgips-schichten an einzelnen Stellen noch Gipsvorkommen und Auslaugungshohlräu-me angetroffen (vgl. Anl. 2, Gipssignatur).Eine Zusammenstellung der Gipsauslaugungserscheinungen in den einzelnenTeilgebieten gibt Tab. 2.

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Bei einer Überbauung hohlraumgefährdeter Bereiche besteht - besonders beigeringer Tiefenlage des Hohlraums - die Gefahr eines Hohlraumversturzes mitNachbrechen des überlagernden Schichtpakets. Zur Vermeidung späterer Bauschäden ist in den gefährdeten Bereichen einesorgfältige engmaschige Baugrunderkundung (Bohrungen, ggf. Rammsondierun-gen) durchzuführen. Eine gezielte lokale Untersuchung sollte hier besonders imBereich großer Bauwerkslasten erfolgen.Werden bei einer Tiefgründung Hohlräume angefahren, müssen diese fachge-recht durch eine Zementverpressung verschlossen werden.

Dolinenfüllungen

Dolinenfüllungen stellen punktuelle Baugrundschwächezonen dar und müssengesondert erkundet und gegen den umliegenden ungestörten Baugrund abge-grenzt werden.Die Dolinenfüllungen können aus umgelagerten Hangschutt- und Gipskeuper-böden, jedoch auch aus schlickigen und torfigen Verlandungssedimentenbestehen. Besonders letztere stellen baugrundgeologisch gegenüber dem umge-benden Gesteinsrahmen eine ausgesprochene Gefährdungszone dar.Kommen Bauwerke ganz oder teilweise in Dolinenverfüllungen zu liegen, kannes zu schädlichen Setzungsdifferenzen kommen. Hier müssen im Einzelfall ent-sprechende gründungstechnische Maßnahmen getroffen werden (z.B. Bau-grundverbesserung, partieller Bodenaustausch, Tiefgründung).

5.5.2 Fundamentreste, alte Luftschutzstollen

Mit Fundamentresten und eventuell alten Kellern früherer Gebäude muß beson-ders in den Teilgebieten A1 und A2, untergeordnet aber auch in den übrigenTeilgebieten gerechnet werden (vgl. Kap. 2.2.1, 5.3.1, 5.3.2 und Anl. 3).Fundamentreste und besonders alte Keller stellen eine "Störstelle" im Baugrunddar und müssen deshalb durch Untersuchungen erfaßt und gründungstechnischberücksichtigt werden. Eine Überbauung ohne Entfernung der Gebäuderesteoder Sicherungsmaßnahmen (z.B. Verpressungen) ist immer mit unkalkulier-baren Setzungsrisiken verbunden.Sinngemäß gilt dies für die im Stadtbereich an den Talhängen zahlreichanzutreffenden alten Luftschutzstollen. Auf Nachfrage beim Städtischen Tiefbau-amt bestehen für das unmittelbare Bebauungsplangebiet keine konkreten Hin-weise über das Vorhandensein von Stollen, jedoch ist ein solcher von einemGrundstück unmittelbar nördlich des Teilgebiets A1 bekannt (Mönchstraße). DaStollen eine potentielle Gefahrenquelle für die Gebäudestandsicherheit darstel-len, muß im Verdachtsfall eine entsprechende Detailerkundung durchgeführtwerden.

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5.5.3 Hangrutschungen

Hangbebauungen stellen stets einen Eingriff in das bestehende Hanggleichge-wicht dar. Besonders die für den Stuttgarter Talkessel typischen Hänge befindensich aufgrund ihrer Entstehungsgeschichte bereichsweise nahe dem Grenz-gleichgewicht. Spektakuläre Hangrutschungen, wie etwa an Knollenmergelhän-gen, sind aus dem Bebauungsplangebiet allerdings nicht bekannt. Bei tiefen Hangabgrabungen oder Aufschüttungen im oberen Hangbereich solltedennoch die Hangstabilität für Bau- und Endzustände durch einen Standsicher-heitsnachweis überprüft werden.

5.5.4 Erdbebengefährdung

Gemäß der Karte der Erdbebenzonen für Baden-Württemberg liegt dasBebauungsplangebiet in der Erdbebenzone 1.

In dieser Zone muß nach DIN 4149 (Skala der Erdbebenwirkungen in denErdbebenzonen) mit einer maximal zu erwartenden Bebenintensität von I0 = 7gemäß MSK-Skala gerechnet werden. Hierbei können an Gebäuden Risse imVerputz und Spalten in den Wänden und Schornsteinen auftreten. Für die erdbebengerechte Planung und Ausführung wird auf DIN 4149 ver-wiesen.

Bei der statischen Bemessung ist als Regelwert für die Horizontalbeschleu-nigung a0 = 0,25 m/s² anzusetzen. Für die einzelnen Schichten können folgendeBaugrundfaktoren zugrunde gelegt werden:

unverwitterte Hartgesteine = 1,0entfestigte Gesteine = 1,1 bis 1,2Lockergesteine (mindestens steif) = 1,2 bis 1,4Lockergesteine (weich und breiig) > 1,4

5.6 Erdbauliche Maßnahmen

Im Zuge der Bebauung und der Rekonstruierung alter Geländeformen kommtes im Bebauungsplangebiet zu umfangreichen erdbaulichen Maßnahmen. Durchdie historischen Reliefveränderungen und Dammschüttungen wurden die anste-henden Böden dabei mehrfach umgelagert und zusätzlich fremde Erdbaustoffevon außerhalb auf dem Gelände abgelagert und eingebaut. Dies bedeutet für die geplanten Erdbaumaßnahmen, daß bei einer erneutenGeländeumgestaltung die abzubauenden, umzulagernden und an anderer Stelle

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wieder einzubauenden Erdbaumaterialien stofflich eine große Variationsbreiteaufweisen können. Dies gilt besonders für weite Teile der Teilbereiche A1 - A3,für die Auffüll- und Dammbereiche von B sowie für die Geländeauffüllungen inC2.

Bei der vorliegenden Fragestellung können aus erdbautechnischer Sicht prinzi-piell zwei Arten von Erdbaumaßen unterschieden werden:

l technische Erdbauwerke, die aus definiertem Material und aus Stand-sicherheitsgründen mit festgelegtem Verdichtungsgrad aufgebaut werden.Hierzu zählen z.B. Straßendämme, Gründungsschichten für Bauwerkeoder der Unterbau für befestigte Flächen.

l Erdaufschüttungen mit geringeren stofflichen und technischen Anfor-derungen, wie z.B. Geländemodellierungen oder Lärm- und Sichtschutz-wälle.

Für technische Erdbauwerke ist vorrangig natürlich anstehendes unbelastetesBodenmaterial einzusetzen, da bei diesem die Gefahr unvorhersehbarer schädli-cher Materialabweichungen vergleichsweise gering ist. Unter Umständen kannauf das Material der Eisenbahndämme zurückgegriffen werden, da bei derenHerstellung vermutlich bereits auf eine gewisse Materialqualität geachtet wurde. Kritisch als Erdbaustoff hingegen sind alle künstlichen Auffüllungen, besondersdie alten Talverfüllungen, einzustufen. Sollen diese qualifiziert wiedereingebautwerden, so ist unter Umständen zuvor mit einer technisch und wirtschaftlich auf-wendigen Separierung und Materialaufbereitung zu rechnen (vgl. Kap. 6.3).

Die oben aufgeführten Erdaufschüttungen können mit unbelasteten natürlichensowie mit aufgefüllten Böden hergestellt werden, da bei diesen Erdbauwerkendie Anforderungen hinsichtlich Verformbarkeit in der Regel nicht so hoch sind.Falls Auffüllungen verwendet werden, sollten diese jedoch nur aus mineralischenStoffen bestehen und keine organischen oder anthropogenen Bestandteile ent-halten.

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6 Bodenschutz

6.1 Schutzgut Boden

Im Zuge der Realisierung des Städtebauprojekts und des Bahnprojekts Stutt-gart 21 kommt es auf dem Planungsgebiet zu umfangreichen Erdmassenbewe-gungen. Diese resultieren beim Städtebauprojekt zum einen aus geplanten um-fangreichen Rekonstruierungen bzw. Neugestaltungen der Geländemorphologie,zum anderen aus Bodenbewegungen bei den Erschließungsmaßnahmen(Straßen- und Kanalbau) und der Herstellung der Gebäude (Baugruben).Bodenumlagerungen und Bodenaustauschmaßnahmen können sich zudem imZuge der Sanierung kontaminierter Flächen ergeben.

Bei diesen Maßnahmen ist die im Bodenschutzgesetz verankerte Verpflichtungzum sparsamen und schonenden Umgang mit dem Schutzgut Boden so weitwie ökologisch möglich und ökonomisch vertretbar zu berücksichtigen.

Für das Städtebauprojekt können hierzu folgende allgemeine Zielfestlegungenformuliert werden:

l Weitgehender Massenausgleich auf dem Plangebiet zur Minimierung derÜberschußmassen ("Vermeidungsstrategien"). Hierzu ist durch planeri-sche Überlegungen sowie frühzeitige Untersuchungen und Datenauswer-tungen eine qualitative und quantitative Abstimmung der Ausub-/Abtrags-massen mit den Bedarfsmassen erforderlich, wobei die jeweiligen erdbau-technischen, landschaftsplanerischen und baubetrieblichen Belange zuberücksichtigen sind.

l Unbelastete Überschußmassen sind im technischen Bereich als Baustoffoder Rohstoff zu verwerten. Untergeordnet kommen Rekultivierungsmaß-nahmen sowie landwirtschaftliche Flächen als Verwertungsmöglichkeitenin Betracht.

l Eine Entsorgung von verwertbarem, nicht verunreinigten Bodenaushub-material auf Deponien ist zu vermeiden.

Neben dem vorsorgenden Bodenschutz ergeben sich weitere bodenschüt-zerische Aspekte aus dem Bereich der Abfallwirtschaft, wenn es z.B. um dieNutzung von Böden entsprechend ihres Schadstoffinventars geht.

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6.2 Technische Verwertung von Bodenaushub

Um eine Vergeudung von verwertbarem, überschüssigen Bodenaushub zu ver-meiden ist eine Verwertung auf qualitativ möglichst hochwertigem Niveau anzu-streben (vgl. Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz, TA Siedlungsabfall, Boden-schutzgesetz). Die erzielbaren Verwertungsniveaus sind gemäß der Broschüredes Umwelt- und Verkehrsministeriums Baden-Württemberg "Technische Ver-wertung von Bodenaushub" (Heft 24 der Reihe "Luft, Boden, Abfall") wie folgtdefiniert:

Verwertungskategorie K I: Bodenaushub wird als nicht weiter technisch zuklassifizierender Baustoff, z.B. im Erd- oder Tiefbau oder sonstig verwertet. DieVerwertungseignung ist in der Regel anhand der generellen Eignungsprüfung(GEP) nachzuweisen.

Verwertungskategorie K II: Bodenaushub wird als hochwertiger, klassifizierterBaustoff oder als Rohstoff eingesetzt. Zum Nachweis der Verwertungseignungsind meist spezielle Eignungsprüfungen (SEP) und ggf. branchenspezifischeSonderprüfungen (SOP) erforderlich.

Für das vorliegende Projekt sind folgende weitere Schritte und Maßnahmen zuempfehlen, die sich erfahrungsgemäß unterstützend auf die technische Verwer-tung auswirken:

l Frühzeitige allgemeine planerische Überlegungen und Konzepte zur Aus-hubverwertung. Diese müssen bei den weiteren Planungsschritten jeweilsberücksichtigt und veränderten Randbedingungen entsprechend angepaßtwerden.

l Erheben und Ermitteln von verwertungsrelevanten Materialkennwerten mitBeurteilung der Verwertungseignung. Für Rohstoffeinsätze (z.B. Gips-keupermergel für Ziegeleien) sollten die Qualitätsabstimmungen direkt mitden in Frage kommenden Verwerterfirmen vorgenommen werden.

l Dokumentation der Materialkennwerte im Eignungsnachweis. Dieser stelltein maßgebliches Instrument zur konkreten Planung und Realisierung derVerwertungsmaßnahme dar.

l Aufstellen eines Verwertungs- und Entsorgungskonzepts für die baurecht-liche Genehmigung und für die Ausschreibung.

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6.2.1 Verwertungstechnische Klassifizierung

Aus verwertungstechnischer Sicht werden die im Bebauungsplangebiet anfal-lenden Locker- und Festgesteine in sogenannte Verwertungsgruppen eingeteilt.

Tab. 11: Einteilung der Fest- und Lockergesteine in Verwertungsgruppen







Gesteinsart







Untergruppe









Boden/

Gestein











Vorkommen

im Planungsgebiet





Verwer-

tungs

gruppe

Locker-

gestein

feinkörnig Tone und Ton-Schluff-Sand-Gemische (= Lehme)kies- und steinfrei

Hang: Hanglehm, evtl.Lößlehm, Gipskeuper (w5)Talaue: Auenlehm

L 1

gemischt-körnig

Tone, Schluffe undLehme, sandig-kiesigund/oder steinig

Hang: Hanglehm, Fließer-den, Gipskeuper (w3, w4)Hangfuß: Fließerden; Wan-derschutt, Störzbachabla-gerungen, Gipskeuper(w3,4)Talaue: Talschutt, Sauer-wasserablagerungen

L 3

Festgestein

veränderlichfestes Gestein

Tonmergelsteine, Ton-steine

Hang, Hangfuß, Talaue:

Gipskeuper (w1,2) S 1

Fels-gestein

Sauerwasser-Kalkstein (Travertin)

Hangfuß, Talaue:

Sauerwasserablagerungen S 3

Gips, Anhydrit Hang, Hangfuß:

Gipskeuper (Grund-gipsschichten)

S 4

Eine Verwertungsgruppe faßt Böden und Gesteine unterschiedlicher geologi-scher Stellung und Genese sowie unterschiedlicher geotechnischer Eigen-schaften unter dem Aspekt ihrer technischen Verwertbarkeit zusammen.Jeder Verwertungsgruppe ist ein bestimmtes Einsatzspektrum als Baustoffoder Rohstoff zugeordnet. Nähere Angaben und Hinweise hierzu sind in deroben genannten Broschüre (Heft 24) enthalten.

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6.2.2 Verwertungsspektren

Bodenaushub kann als (Erd)Baustoff, z.B. im Verkehrswegebau, beim Hoch-wasserschutz oder im Deponiebau wie auch als Rohstoff für die Baustoff-industrie (Ziegeleien, Zementwerke) eingesetzt werden.

Die wichtigsten technischen Verwertungsmöglichkeiten für die im Planungsgebietanfallenden Fest- und Lockergesteine gehen aus Tab. 12 hervor. Nicht erwähnt sind Einsatzmöglichkeiten im landwirtschaftlichen Bereich (z.B.zur Bodenmelioration), da diese nicht zu den technischen Verwertungen i.e.S.zählen. Hierzu wird auf den "Leitfaden zum Schutz der Böden beim Auftrag vonkultivierbarem Bodenaushub" (Umwelt- und Verkehrsministerium Baden-Würt-temberg, Heft 28 der Reihe "Luft, Boden, Abfall") verwiesen.

Tab. 12: Technische Verwertung der Locker- und Festgesteine




VGAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA







LockergesteinAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA














Verwertungskategorie K IIAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA








Verwert.-K. K I

















Rohstoff(Einsatzbereich)









Baustoff(Einsatzbereich)









Baustoff(Einsatzbereich)

L 1

- Hanglehm (kies- und steinfrei)- Auenlehm- Gipskeuper- Verwitterungston (w5)

Ziegelrohstoff 1)

- Dichtungsschich- ten im Deponie- bau, Teichbau- Dammschüttmate- rial für Staudämme und Flußdeiche

- Erdbau (Verkehrs- dämme, Lärm- und Sichtschutz- wälle)- Landschaftsbau

L 3 - Hangschutt- Talschutt- Wanderschutt- Gipskeuper (w3,4)

Ziegelrohstoff 1)

- Erdbau (Verkehrs- dämme, Lärm- und Sichtschutz- wälle)- Landschaftsbau - Steinbruch- rekultivierung

S1 - Gipskeuper (w1,2)

- Erdbau (Verkehrs- dämme 2), Lärm- und Sichtschutz- wälle)- Landschaftsbau - Steinbruch- rekultivierung

1) ohne schädliche Gipsauslaugungsreste sowie Kalkgrus > 1 mm2) Überprüfung auf quellfähige Tonminerale erforderlich

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6.3 Aufbereitung, Zwischenlagerung

Aufbereitung

Zur Verbesserung der Verwertungsqualitäten kann Bodenaushub mittelsverschiedener Verfahren mechanisch oder physikalisch aufbereitet bzw. vergütetwerden. Dies kann entweder stationär bei einer Bau- oder Recyclingfirmaund/oder durch mobile Aufbereitungs-/Vergütungsanlagen vorgenommen wer-den.Bei den vorliegenden Gesteinen können hierzu exemplarisch einige Aufbe-reitungen genannt werden:

l Festgesteine (Hartgesteine): Hierbei kann es sich um größere Naturstein-Baureste in den Auffüllungen oder um ausgedehnte Gebäudereste histori-scher Bauten (Keller, Fundamente) handeln, die z.B. zu Schottermaterialgebrochen werden können.

l Gipskeupermergel: Stark verwitterter, jedoch noch stückiger Aushub kanndurch eine mechanische Vorzerkleinerung und Zwischenlagerung(Verwitterungsprozess) für den Einsatz als Abdichtungsmaterial im Depo-niebau vorbereitet werden.

l gemischtkörnige Lockergesteine: Liegt ein für die Verwertung störend ho-her Stein- oder Kiesgehalt vor und ist das Material relativ trocken, kanndas Grobkorn mittels Siebe oder Roste abgetrennt werden.

l feinkörnige Lockergesteine: Bei einem für die ordnungsgemäße Verdich-tung zu hohen Wassergehalt kann der Boden durch eine Kalkstabilisie-rung einbaufähig gemacht werden.

Zwischenlagerung

Um ein effizientes Bodenaushub-Management innerhalb der Planungsfläche undfür externe Verwertung zu gewährleisten, sollten an verschiedenen Bauschwer-punkten Zwischenlagermöglichkeiten vorgesehen werden.Diese Einrichtungen üben eine wichtige logistische Pufferfunktion beimAusgleich von zeitlichen und räumlichen Divergenzen bei der Verwertung aus.Darüber hinaus können diese Umschlagsflächen zur Materialaufbereitung ge-nutzt werden.

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Innerhalb der befestigten Lagerfläche müssen die unterschiedlichen Materialiensortenrein in einzelnen Mieten abgelagert werden. Es empfiehlt sich, die einzel-nen Qualitäten durch entsprechende Eignungsprüfungen zu zertifizieren, umeinen konkreten Eignungsnachweis für die weiteren Verwertungsmöglichkeitenzu erhalten.

Zur Vermeidung von Qualitätsverlusten müssen die Zwischenlager fachgerechtangelegt und unterhalten werden. Hierzu gehört z.B., daß witterungsempfindli-ches Bodenmaterial durch einen sachgerechten Aufbau der Miete (Abwalzen derBöschungen, Querneigung der Dachfläche) vor Durchfeuchtung geschützt wird.

* * *

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Schriftenverzeichnis

AMT FÜR UMWELTSCHUTZ STUTTGART (1994): HydrogeologischeBewertung privater und städtischer Großbauvorhaben sowie Brauchwasser-entnahmen im zentralen Stadtgebiet Stuttgart in Hinblick auf eine quantitativeBeeinträchtigung der Mineral- und Heilquellen von Stuttgart-Bad Cannstatt undBerg. - Gutachten des Amts für Umweltschutz, 67 S.; Stuttgart.

AMT FÜR UMWELTSCHUTZ STUTTGART (1996): Hydrogeologisches ModellStuttgarter Talkessel. - Gutachten des Amts für Umweltschutz, 46 S.; Stuttgart.

AMT FÜR UMWELTSCHUTZ STUTTGART (1996): HydrogeologischesGutachten zu den Grundwassermeßstellen 171 bis 178 im Nesenbachtal(Stuttgarter Talkessel). - Gutachten des Amts für Umweltschutz, 35 S.; Stuttgart.

BRUNNER, H. (1988): Zur lithostratigraphischen Gliederung des MittlerenGipshorizonts und des Horizonts der Acrodus-/Corbulabank im nördlichenBaden-Württemberg. - In HAGDORN, H. (Hrsg.): Neue Forschungen zurErdgeschichte von Crailsheim. Sonderb. Ges. f. Naturkde. in Württ., 1: 206-225;Stuttgart.

BÜRO HG (1994): Untersuchung zur Eingrenzung der Ursachen der Schüttungs-schwankungen der Mineralquellen von Stuttgart-Bad Cannstatt. - Gutachten desBüros HG, 38 S.; Lich.

GEOLOGISCHES LANDESAMT BADEN-WÜRTTEMBERG (1968): DerBaugrund von Stuttgart. Erläuterungen zum Baugrundkartenwerk (bearbeitet vonV. ALDINGER & K. KNOBLICH). 102 S.; Stuttgart.

GEOLOGISCHES LANDESAMT BADEN-WÜRTTEMBERG (1969): Inge-nieurgeologisches Gutachten über die Untergrundverhältnisse im Bereich desHauptsammlers West in Stuttgart, Bauabschnitt Heilbronner Straße - Wolfram-straße . - Gutachten des Geologischen Landesamts Baden-Württemberg, 15 S.;Stuttgart.

GEOLOGISCHES LANDESAMT BADEN-WÜRTTEMBERG (1994): Hydrogeolo-gisches Vorgutachten zur Planung einer Schnellbahntrasse der DeutschenBundesbahn unter Stuttgart hindurch im Zustrombereich der Mineral- undHeilquellen von Stuttgart-Bad Cannstatt und -Berg. - Gutachten des Geologi-sches Landesamts Baden-Württemberg, 26 S.; Stuttgart.

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GRAF, W. , TRIMBORN, P. & UFRECHT, W. (1994): IsotopengeochemischeCharakterisierung des Karstgrundwassers und Mineralwassers im OberenMuschelkalk im Großraum Stuttgart unter besonderer Berücksichtigung vonSauerstoff-18 und Schwefel-34. - In UFRECHT, W. & EINSELE, G. (Hrsg.): DasMineral- und Heilwasser von Stuttgart. - Schriftenreihe des Amtes für Umwelt-schutz, 2/1994: 75-115; Stuttgart.

HAGELAUER, W.D. & WOLFF, G. (1993): Technische Verwertung vonBodenaushub. Ein Beitrag zum sparenden und schonenden Umgang mit demBoden. - Luft-Boden-Abfall (Umweltministerium Baden-Württemberg), 24: 95 S.;Stuttgart.

IGI NIEDERMEYER INSTITUTE (1995): Ingenieurgeologische, hydrogeologi-sche, wasserwirtschaftliche sowie ökologische, schall- und erschütterungs-technische Aspekte in Hinblick auf die Planungen “Stuttgart-21”. TeilberichtUntersuchungen zum Gebirge, Grundwasser und Heil- und Mineralwasser, 2.Erkundungsprogramm. - Gutachten igi Niedermeyer Institute, 149 S.; Westheim.

KAPPELMEYER, O., SMOLKA, K., PINKAU, G. & DORNSTÄDTER, J. (1994):Temperaturmessungen im Neckar zum Nachweis von Mineralwasseraustritten. -In UFRECHT, W. & EINSELE, G. (Hrsg.): Das Mineral- und Heilwasser vonStuttgart. - Schriftenreihe des Amtes für Umweltschutz, 2/1994: 141-156;Stuttgart.

REIFF, W. (1994): Die Abfolge der quartären Travertine im Stuttgarter Raum -ihre stratigraphische Zuordnung und ökologische Auswertung. - Ethnogr.Archäol. Z., 35: 41-52; Mainz.

ROGOWSKI; E. (1994): Beeinträchtigung des Stuttgarter Mineralwassers durchBauvorhaben im Stadtgebiet? - In UFRECHT, W. & EINSELE, G. (Hrsg.): DasMineral- und Heilwasser von Stuttgart. - Schriftenreihe des Amtes für Umwelt-schutz, 2/1994: 167-182; Stuttgart.

SMOLTCZYK & PARTNER (1994): Abschlußbericht: Bank- und Verwaltungszen-trum am Hauptbahnhof, Aushubüberwachung, geologische und hydrogeologi-sche Überwachung, Wasserhaltung, Grundwasserbeweissicherung. - Gutachtendes Büros S & P, 30 S.; Stuttgart.

STRÖBEL, W. (1973): Der Grundgips im Raum Stuttgart als Modell derGipsauslaugung und Bildung von Erdfällen. - Symp. Int. Assoc. EngineeringGeol., Sinkholes and Subsidences; Hannover.

UFRECHT, W., BRUNNER, H. & ROGOWSKI, E. (1995): Erläuterungen zurStrukturkarte Stuttgart 1:5.000, 11 S.; Stuttgart.

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In der Schriftenreihe des Amtes für Umweltschutz "Untersuchungen zur Umwelt - STUTTGART 21"

sind bisher erschienen:

Heft 1 (1996)Kaltluft- und Windfeld-Berechnungen für den Raum Stuttgart im Zusammenhangmit der Planung für das Projekt Stuttgart 21.

Heft 2 (1996)Verkehrsbedingte Schadstoffbelastung im Zusammenhang mit der Planung“Stuttgart 21”

Heft 3 (1996)Hydrogeologie und Baugrund, Schutz der Mineral- und Heilquellen - eineBestandsaufnahme und Bewertung im Zusammenhang mit der Planung für dasStädtebauprojekt "Stuttgart 21"

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