Der Hauptausschuss Tiefbau des Deutschen Vergabe- und Vertragsausschusses für Bauleistungen (HAT), hatte beschlossen, für alle Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen (ATV) die Einteilung und Klassifizierung von Boden und Fels zu vereinheitlichen. Das Homogenbereichskonzept wurde in der ATV DIN 18 300 mit dem Ergänzungsband zur VOB, Teil C in 2015 eingeführt und ist in der nun gültigen neuen Gesamtausgabe der VOB (2016) enthalten. Das Homogenbereichskonzept ersetzt dabei die bislang eingeführten Boden- und Felsklassen vollständig. Nach der Definition der ATV DIN 18 300 und der entsprechenden nahezu wortgleichen ATV des Spezialtiefbaus, ist Boden und Fels entsprechend ihrem Zustand vor dem Lösen, also in durch die Baumaßnahme ungestörter Lagerung, in Homogenbereiche einzuteilen. Ein Homogenbereich ist dabei ein begrenzter Bereich bestehend aus einzelnen oder mehreren Boden- oder Felsschichten, der für einsetzbare Erdbaugeräte vergleichbare Eigenschaften aufweist. Es handelt sich bei den Homogenbereichen nicht um eine geologische Schichtbeschreibung, sondern um eine Beschreibung hinsichtlich der technischen Bearbeitbarkeit. Nach dem Wortlaut der DIN 18 300 sind umweltrelevante Inhaltsstoffe bei der Einteilung in Homogenbereiche zu berücksichtigen. Allerdings ist diese Forderung beschränkt auf umwelt-relevante Inhaltsstoffe, die tatsächlich die Bearbeitbarkeit (nicht nur die Entsorgungskosten) beeinflussen. Ein Einfluss von umweltrelevanten Inhaltsstoffen auf die technische Bearbeitbarkeit ist immer dann zu unterstellen, wenn es sich um gefährliche Stoffe handelt, die i.d.R. Arbeitsschutzmaßnahmen erfordern. Es können abhängig von den auszuschreibenden Bauleistungen Baugrundschichten mit vergleichbaren Eigenschaften zusammengefasst werden. Damit können die Homogenbereiche abschließend erst nach Festlegung des Bauwerks und der anzuwendenden Bauverfahren festgelegt werden. In vielen Fällen ist daher die Einbeziehung des Baugrundgutachters in den Planungs- und Ausschreibungsprozess notwendig. Es wird regelmäßig erforderlich sein, für unterschiedliche Bauleistungen unterschiedliche Homogenbereiche festzulegen. Für den Einsatz von Großgeräten im Straßenbau können andere Bodenschichten zusammengefasst werden, als es im Kanalbau auf engem Raum möglich sein wird, wo nur mit Kleingeräten gearbeitet werden kann. Für jeden Homogenbereich sind, abhängig vom Gewerk, eine Vielzahl von Eigenschaften und Kennwerten und deren Bandbreite anzugeben. Während einige Eigenschaften und Kennwerte vergleichsweise einfach und sicher bestimmt werden können (Kornverteilung, Plastizitätszahl, Bodengruppe) und somit auch die zu erwartenden Bandbreiten relativ sicher abgeschätzt werden können, sind andere Kennwerte nur mit größerer Unsicherheit bestimmbar (Wassergehalt, Konsistenzzahl). Diese hängen von der hydro(geo)logischen Situation ab und können übers Jahr schwanken. Andere Kennwerte sind gar nicht oder zumindest nicht im Rahmen einer üblichen Baugrunderkundung feststellbar (Stein und Blockanteil, Dichte, Abrasivität von Böden). Die Bestimmbarkeit einiger Kennwerte wird dargestellt.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

1 Vorgeschichte der Homogenbereiche

Mit der ersten Ausgabe der ATV DIN 18300 von 1958 wurde auch erstmals eine Bodenklassifizierung eingeführt. Die DIN 18300 (DIN 18300, 1958) unterteilte dabei in insgesamt 8 Klassen (6 Bodenklassen und 2 Felsklassen). Die Klassen wurde dabei im Wesentlichen nach ihrer technischen Bearbeitbarkeit eingeteilt. Einteilungskriterium dabei war jeweils ein Baugerät oder Bauverfahren, so z. B.:

„2.25 bindiger mittelschwerer Boden:
Diese Bodenarten können noch mit dem Spaten bearbeitet werden.

2.26 schwerer Boden:
Diese Bodenarten können mit dem Spaten nicht mehr bearbeitet werden.

2.27 leichter Fels:
Diese Bodenarten können noch ohne Sprengarbeit gelöst werden.

2.28 schwerer Fels:
die (…) mit Sprengarbeit gelöst werden.“

Durch dieses Vorgehen wurde eine unmittelbare Zuordnung der Bodenklassifizierung zu der auszuführenden Leistung/Bearbeitbarkeit geschaffen. Nachteilig an der Definition von Bodenklassen über Bezugsgeräte ist, dass die Definitionen mit dem technischen Fortschritt angepasst werden müssen.

Dementsprechend wurden in den 1970er Jahren, als der Spaten nicht mehr das hauptsächliche Arbeitsgerät auf Erdbaustellen war, die Bodenklassen überarbeitet. Man hat sich damals entschieden, die Bodenklassen nicht länger über ein Bezugsgerät oder Bauverfahren zu beschreiben, sondern eine bodenmechanische Beschreibung als Grundlage für die Bodenklassen zu verwenden. So wurden die Bodenklassen im Wesentlichen über die Bodengruppe, die Konsistenz, die Lagerungsdichte und den Steinanteil beschrieben. Diese 7 Bodenklassen für Erdarbeiten haben dann ohne wesentliche Änderungen mehrere Jahrzehnte bis zum Jahr 2015 Bestand gehabt.

Allerdings wurden in der Zwischenzeit auch in anderen ATV der 183xx-Reihe Bodenklassifizierungen eingeführt, die aber meist nicht mit den Bodenklassen der ATV DIN 18300 deckungsgleich waren. Zuletzt führte dies in der ATV DIN 18301 „Bohrarbeiten“ zu 23 Boden- und Felsklassen, in der ATV DIN 18311 „Nassbaggerarbeiten“ zu insgesamt 14 Boden- und Felsklassen und in der ATV DIN 18319 „Rohrvortriebsarbeiten“ zu insgesamt 29 Boden- und Felsklassen (jeweils inkl. Zusatzklassen). Die Bezeichnungen wiesen dabei z. T. eine gewisse Ähnlichkeit auf, ohne aber tatsächlich dasselbe zu beschreiben und umgekehrt wurde derselbe Boden z. T. mit stark unterschiedlichen Klassenbezeichnungen versehen.

Der Hauptausschuss Tiefbau des Deutschen Vergabe- und Vertragsausschusses für Bauleistungen (HAT), hatte daher beschlossen, für alle Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen (ATV) die Einteilung und Klassifizierung von Boden und Fels zu vereinheitlichen.

Im Rahmen eines vom DIN e. V. geförderten Forschungsvorhabens wurden Möglichkeiten zur Vereinheitlichung von Boden- und Felsklassen untersucht und von Prof. Borchert wurde das Homogenbereichskonzept entwickelt (Borchert, Große, 2016).

Das Homogenbereichskonzept wurde in der ATV DIN 18300 mit dem Ergänzungsband zur VOB, Teil C in 2015 eingeführt und ist in der nun gültigen neuen Gesamtausgabe der VOB (2016) enthalten. In den ATV Teil C ist es in der Gesamtausgabe 2016 gegenüber dem Ergänzungsband 2015 im Wesentlichen nur zu redaktionellen Änderungen und geänderten Normverweisungen gekommen.

2 Homogenbereiche

2.1 Definition der Homogenbereiche

Nach der Definition der ATV DIN 18300 und der entsprechenden nahezu wortgleichen ATV des Spezialtiefbaus, ist Boden und Fels entsprechend ihrem Zustand vor dem Lösen, also in durch die Baumaßnahme ungestörter Lagerung, in Homogenbereiche einzuteilen. Ein Homogenbereich ist dabei ein begrenzter Bereich bestehend aus einzelnen oder mehreren Boden- oder Felsschichten, der für einsetzbare Erdbaugeräte vergleichbare Eigenschaften aufweist (DIN 18300, 2015).

Die bisherige Einstufung in feste Klassen entfällt vollständig. Es handelt sich bei den Homogenbereichen nicht um eine geologische Schichtbeschreibung, sondern um eine Beschreibung hinsichtlich der technischen Bearbeitbarkeit. Aus der Beschreibung eines Homogenbereiches soll sich damit wieder direkt die Bearbeitbarkeit des Baugrunds ableiten lassen. Die Definition der Homogenbereiche ist nicht mit der ehemaligen Definition von Homogenbereichen der DIN 4020:2003 zu verwechseln. Diese inzwischen wieder zurückgezogene Definition eines Homogenbereichs als ein „begrenzter Bereich von Boden oder Fels, dessen Eigenschaften eine definierte Streuung aufweisen und sich von den Eigenschaften der abgegrenzten Bereiche abheben“ war eine rein bodenmechanische Definition, die nichts mit der technischen Bearbeitbarkeit zu tun hatte.

Es dürfen somit geologische Baugrundschichten, die für ein einsetzbares Erdbaugerät vergleichbare Eigenschaften aufweisen, im Wesentlichen also zum selben oder einen zumindest vergleichbaren Leistungsansatz führen, zusammengefasst werden. Wenn sich innerhalb einer geologischen Schicht die Eigenschaften des Baugrunds aber derart unterscheiden, dass nicht über die gesamte Schicht mit vergleichbaren Eigenschaften hinsichtlich der Bearbeitbarkeit gerechnet werden darf, so ist diese geologische Schicht dann in unterschiedliche Homogenbereiche aufzuteilen. Dies ist z. B. bei bindigen Böden in teilweisen Einflussbereich von Wasser denkbar, in denen ein Übergang von breiigen zu halbfesten Böden vorstellbar ist. Mit Schwierigkeiten ist dann allerdings sicherlich die Grenzziehung zwischen den Homogenbereichen im möglicherweise fließenden Übergangsbereich verbunden.

Sind umweltrelevante Inhaltsstoffe zu beachten, so sind diese bei der Einteilung in Homogenbereiche zu berücksichtigen.

2.2 Umweltrelevante Inhaltsstoffe

Nach dem Wortlaut der DIN 18300 sind umweltrelevante Inhaltsstoffe bei der Einteilung in Homogenbereiche zu berücksichtigen. Nach der Auffassung der Autoren umfasst diese Vorgabe aber nur umweltrelevante Inhaltsstoffe, die tatsächlich auch einen Einfluss auf die technische Bearbeitbarkeit aufweisen. Dies dürfte zumindest für Böden der Einbauklassen Z 0 bis Z 2 nach LAGA M20 bei ansonsten gleichen stofflichen Eigenschaften (also z. B. aus derselben geologischen Schicht) zu verneinen sein. Natürlich ist die umwelttechnische Einstufung in der Ausschreibung mitzuteilen, da sie häufig den maßgeblichen Aspekt der Verwertungs- oder Entsorgungskosten darstellt, dies ist auch gemäß der DIN 18300, Abs. 0.2.13 erforderlich. Es wird aber ebendort nur die Benennung von umweltrelevanten Inhaltsstoffen, die einen Einfluss auf die Entsorgung haben, gefordert, nicht jedoch die Unterteilung in unterschiedliche Homogenbereiche.

Ein Einfluss von umweltrelevanten Inhaltsstoffen auf die technische Bearbeitbarkeit ist immer dann zu unterstellen, wenn es sich um gefährliche Stoffe handelt, die in der Regel Arbeitsschutzmaßnahmen erfordern. Es ist daher davon auszugehen, dass Bereiche mit gefährlichen Stoffen nach der AVV immer in eigene Homogenbereiche zu fassen sind.

2.3 Angabe von Kennwerten

Für einen Homogenbereich sind, abhängig von der ATV und damit vom Gewerk, unterschiedliche Kennwerte bzw. Spannbreiten von Kennwerten anzugeben. Für Erdarbeiten sind für geotechnisch normale und schwierige Bauaufgaben (GK 2 + GK 3) folgende Kennwerte für Boden anzugeben:

– „ortsübliche Bezeichnung,

– Korngrößenverteilung mit Körnungsbändern nach DIN 18123,

– Massenanteil Steine, Blöcke und große Blöcke nach DIN EN ISO 14688-1; Bestimmung durch Aussortieren und Vermessen bzw. Sieben, anschließend Wiegen und dann auf die zugehörige Aushubmasse beziehen,

– Dichte nach DIN EN ISO 17892-2 oder DIN 18125-2,

– undrainierte Scherfestigkeitsparameter nach DIN 4094-4 oder DIN 18136 oder DIN 18137-2,

– Wassergehalte nach DIN EN ISO 17892-1,

– Plastizitätszahl nach DIN 18122-1,

– Konsistenzzahl nach DIN 18122-1,

– Lagerungsdichte: Definition nach DIN EN ISO 14688-2, Bestimmung nach DIN 18126,

– organische Anteile nach DIN 18128 sowie

– Bodengruppen nach DIN 18196.“

Für Homogenbereich im Fels sind folgend Angaben als Bandbreiten erforderlich:

– „Ortsübliche Bezeichnung,

– Benennung von Fels nach DIN EN ISO 14689-1,

– Dichte nach DIN EN ISO 17892-2 oder DIN 18125-2, – Verwitterung und Veränderungen, Veränderlichkeit nach DIN EN ISO 14689-1,

– einaxiale Druckfestigkeit des Gesteins nach DIN 18141-1 (Achtung Änderung der Bestimmungsnorm in 2016 gegenüber Fassung von 2015) sowie

– Trennflächenrichtung, Trennflächenabstand, Gesteinskörperform nach DIN EN ISO 14689-1.“

Für einfache Bauaufgaben der geotechnischen Kategorie GK 1 ist ein reduzierter Kennwertsatz vorgesehen. Im kommunalen Straßenbau kann häufig die GK 1 verwendet werden. Zur Zuordnung der Geotechnischen Kategorie wird insbesondere auf das „Merkblatt über geotechnische Untersuchungen und Berechnungen im Straßenbau“ (M GUB) der FGSV verwiesen.

Bei den Angaben handelt es sich um Bandbreiten, die den jeweiligen Homogenbereich in seiner Gesamtheit beschreiben sollen. Also von wie „gut“ bis wie „schlecht“ kann sich der zusammengefasste Baugrund hinsichtlich der Parameter darstellen. Die Bandbreite der Kennwerte darf nicht mit den charakteristischen Kennwerten eines Baugrundgutachtens verwechselt werden, die für die statische Bemessung verwendet werden. Diese stellen in der Regel untere oder obere Grenzwerte dar und sind nur in Ausnahmefällen mit der für die Homogenbereiche gesuchten Bandbreite identisch.

Für die Erdarbeiten (ATV DIN 18300) und die unterschiedlichen Spezialtiefbaugewerke (ATV DIN 18301ff.) sind je nach der Besonderheit des jeweiligen Bauverfahrens unterschiedliche Kennwerte maßgebend, so dass in den ATV z. T. unterschiedliche Kennwerte gefordert werden. Die grundlegende Definition der Homogenbereiche konnte über die ATV somit zwar vereinheitlicht werden, die Ausprägung hinsichtlich der erforderlichen Kennwerte jedoch nicht. Es zeigte sich, dass die Spezialtiefbauverfahren zur hinreichenden Beurteilung doch spezielle Eigenschaften berücksichtigen sollten, so dass hier bislang eine Vereinheitlichung nicht möglich gewesen war. Somit ist bei der Aufstellung der Homogenbereiche und er Kennwerte zu berücksichtigen, welche Gewerke ausgeschrieben werden sollen. Entsprechend müssen ggf. unterschiedliche Homogenbereiche für die jeweiligen Gewerke, aber zumindest unterschiedliche Kennwertsätze für die Homogenbereiche der jeweiligen Gewerke aufgestellt werden. Die Tabellen 1 und 2 geben einen Überblick über die nach den einzelnen ATV erforderlichen Kennwerte. Die Angaben gelten für die Geotechnischen Kategorien GK 2 und GK 3. Für geotechnisch einfache Bauvorhaben (GK 1) sind überwiegend geringere Kennwertangaben ausreichend.

Tabelle 1: Erforderliche Eigenschaften und Kennwerte für Böden

Tabelle 2: Erforderliche Eigenschaften und Kennwerte für Fels

Für jedes benötigte Gewerk ist jeweils der vollständige Satz an Kennwerten und Eigenschaften anzugeben. In der Regel ist dann in der Ausschreibung je Homogenbereich auch eine Leistungsposition zu bilden. Dies folgt z. B. aus der ATV DIN 18300, Abs. 0.5 „Abrechnungseinheiten“, in dem es heißt: „Im Leistungsverzeichnis sind die Abrechnungseinheiten, getrennt nach Art, Stoffen, Homogenbereichen sowie Maßen, wie folgt vorzusehen“. Allerdings gilt dies nicht für alle Gewerke. In einigen Gewerken ist zwar die Angabe der Homogenbereiche mit den zugehörigen Eigenschaften und Kennwerten erforderlich, die Abrechnungseinheiten sind aber nicht zwingend nach Homogenbereichen gegliedert aufzustellen. Dies ist in der Letzen Zeile der nachfolgenden Tabellen markiert.

Die Entscheidung, ob es sich bei einem Baugrundbereich um Boden oder Fels handelt bleibt anderen Regelwerken und dem Aufsteller der Homogenbereiche überlassen. Das im Deutschen Normenwerk keine hinreichende Definition vorliegt, wann genau Fels beginnt, wird es im Wesentlichen Sache der Baugrundgutachter sein, hier eine sinnvolle und nachvollziehbare Abgrenzung, projektbezogen zu schaffen. Gerade in Regionen mit mächtigen Verwitterungshorizonten wird eine solche Festlegung aber sicher nicht immer unumstritten bleiben, wie z. B. auch das Pilotprojekt PWC-Anlage Pilgerzell an der A7 (Spang, Festag, 2013) gezeigt hat.

Es wurde auch vorgeschlagen im Zweifelsfall für einen Homogenbereich sowohl die Eigenschaften und Kennwerte für Boden als auch für Fels anzugeben. Ein solches Vorgehen würde zum einen dem Wortlaut der ATV widersprechen („ein begrenzter Bereich bestehend aus einzelnen oder mehreren Boden- oder Felsschichten“, dies ist als ausschließendes „oder“ gemeint, zumindest nach Auffassung der Autoren, der Duden kennt auch das einschließende oder) und zum anderen das Problem aufwerfen, in welchem Massenverhältnis denn die Anteile an Boden und Fels in dem Homogenbereich zu erwarten und abzurechnen sind, was wiederum eine Abgrenzung zwischen Boden und Fels erforderlich machen würde.

2.4 Abhängigkeit der Homogenbereiche von der Bauaufgabe

Es können abhängig von den auszuschreibenden Bauleistungen Baugrundschichten mit vergleichbaren Eigenschaften zusammengefasst werden. Das bedeutet, dass die Homogenbereiche abschließend erst nach Festlegung des Bauwerks und der anzuwendenden Bauverfahren festgelegt werden können. Dies erfordert in vielen Fällen die Einbeziehung des Baugrundgutachters in den Planungs- und Ausschreibungsprozess. Es wird regelmäßig erforderlich sein, für unterschiedliche Bauleistungen unterschiedliche Homogenbereiche festzulegen.

Für den Einsatz von Großgeräten im Straßenbau können andere Bodenschichten zusammengefasst werden, als es im Kanalbau auf engem Raum möglich sein wird, wo nur mit Kleingeräten gearbeitet werden kann. So ist im Kanalbau unter eingeschränkten Platzverhältnissen eine trockene, verlehmte Kiesschicht in 2 bis 3 m Tiefe mit einem kleinen Mobilbagger kaum noch ohne Zusatzmaßnahmen (Meißeln, o. ä.) zu lösen und ist dann in einen eigenen Homogenbereich zu fassen. Wenn eine vergleichbare trockene, verlehmte Kiesschicht im großflächigen Straßenbau auftaucht, wird sich für das sinnvoll eingesetzte Großgerät kaum eine Leistungsänderung bemerken lassen, so dass für diese Schicht dann kein eigener Homogenbereich ausgewiesen werden muss, sondern die Schicht mit anderen Schichten zusammen in einen Homogenbereich gefasst werden kann.

In der Handhabung der Aushubmassen konnte in den Pilotprojekten (Spang, Festag, 2013) zumindest für die bisherigen Bodenklassen 3 bis 5 kein Unterschied für den Bauablauf und den Aushub der Massen festgestellt werden. Aus bautechnischer Sicht ist daher eine Unterteilung in unterschiedliche Homogenbereiche nicht erforderlich, obwohl die geotechnischen Kennwerte und Eigenschaften deutlich voneinander abweichen können. Dies ist zumindest für den Aushub nachvollziehbar (hier spielt eigentlich nur die Grenze zwischen Boden und Fels eine Rolle), für die qualifizierte Weiterverwendung/den Wiedereinbau stellt sich die Situation allerdings anders dar, da hier die bodenmechanischen Eigenschaften eine deutlich größere Rolle spielen. Ein rolliger Boden (Sand, Kies) wird mit anderem Gerät (Walzenzug, Glattmantelwalze mit Vibration) eingebaut als ein toniger Schluff (Schaffußwalze, ohne Vibration). Die Böden weisen also für den Wiedereinbau so unterschiedliche Eigenschaften auf, dass sie nicht mit vergleichbaren Aufwand bearbeitet werden können und sogar das einsetzbare Erdbaugerät ein anderes ist. Diese Böden, die für den Vorgang des Lösens noch in einen Homogenbereich zusammengefasst werden könnten, müssen spätestens für den Wiedereinbau in unterschiedliche Homogenbereiche gefasst werden. Ob das dazu führt, dass die feingliedrige Aufteilung in Homogenbereiche des Wiedereinbaus auch im Aushub verwendet wird, oder ob unterschiedliche Homogenbereiche für Aushub und Wiedereinbau gewählt werden, ist in der ATV DIN 18300 nicht festgelegt und bleibt dem Ausschreibenden überlassen. Mögliche Homogenbereichseinteilung sind im Bild 1 dargestellt.

Bild 1: Mögliche Homogenbereichseinteilung für Erdarbeiten

Wenn neben den Erdarbeiten auch noch weitere Spezialtiefbauarbeiten auszuführen sind, dann sind in den anderen Gewerken gegebenenfalls weitere Aspekte zu berücksichtigen, die je Gewerk zu einer eigenen Homogenbereichseinteilung führen können (siehe Bild 2).

An dieser Stelle sei angemerkt, dass es in den ATV keine Vorgabe zur Benennung der Homogenbereiche gibt. Wichtig ist, dass sie sich von den Schichtbezeichnungen des Baugrundgutachtens deutlich abheben, um Verwechslungen zu vermeiden. In der Praxis hat sich, sofern mehrere Gewerke auszuschreiben sind, bewährt, die Homogenbereichsbezeichnung aus einer Bezeichnung für das Gewerk und den jeweiligen Homogenbereich zusammenzusetzen.

Bild 2: Mögliche Homogenbereichseinteilung für unterschiedliche Gewerke

3 Ermittlung der Eigenschaften und Kennwerte

3.1 Erfordernis von Laborversuchen

Nach dem Wortlaut der ATV DIN 18300 hat der AG die erforderlichen „Eigenschaften und Kennwerte sowie deren ermittelte Bandbreite“ anzugeben. Eine Verpflichtung zur Durchführung von Laborversuchen zur Ermittlung der Kennwerte und Bandbreite besteht hingegen nicht. Es ist dem AG selber überlassen, wie er die Ermittlung durchführt. Dies kann durch eine versuchstechnische Ermittlung geschehen oder durch den Rückgriff auf Erfahrungswerte (Archivgutachten, Erkenntnisse aus bereist ausgeführten Bauvorhaben in gleicher Geologie, geologische Fachliteratur, gutachterliche Fachkenntnis, etc.). Eine Ermittlung durch „Raten“ ist grundsätzlich auch möglich und bei einzelnen Kennwerten unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten auch nicht anders möglich.

Auch im Hinblick auf eine möglichst hohe Ausführungssicherheit ist natürlich jedem Bauherrn eine ausreichende und dem Bauobjekt angemessene Baugrunderkundung anzuraten, die dann je nach der Schwierigkeit des Bauprojekts und der geologischen Randbedingungen von einem mehr oder weniger umfangreichen Laborprogramm begleitet werden sollte.

Wenn die vom AG angegebenen Eigenschaften und Kennwerte für einen Homogenbereich vom AN in Zweifel gezogen werden, muss die Überprüfung der Kennwerte durch den AN mit Hilfe der in den ATV angegebenen versuchstechnischen Normen erfolgen. Eine Verpflichtung zur Durchführung von Versuchen zur Bestimmung von Kennwerten besteht also nur für den AN, wenn die Kennwerte überprüft werden sollen.

3.2 Bandbreite

Wie groß oder schmal eine Bandbreite für eine Eigenschaft oder einen Kennwert gewählt werden darf oder soll ist in den ATV nicht festgelegt. Im Sinne des Grundgedankens der VOB/A, § 7 nach dem die Leistung eindeutig und so erschöpfend zu beschreiben ist, dass alle Unternehmen ihre Preise sicher und ohne umfangreiche Vorarbeiten berechnen können, ist eine möglichst schmale Bandbreite erforderlich. Nur mit einer präzisen Beschreibung des Baugrunds und damit gerade einer schmalen Bandbreite der Eigenschaften und Kennwerte ist eine sichere Preisbildung möglich. Das setzt aber natürlich voraus, dass sich der Baugrund auch relativ einförmig darstellt und in den Eigenschaften und Kennwerten keine große Variation vorliegt.

Als Beispiel sei auf natürlich vorkommende Wechsellagerungen von Böden verwiesen, wie sie in mehreren Pilotprojekten anzutreffen waren (Spang, Festag, 2013). In einigen Gegenden Deutschlands treten Tone, Schluffe, Sand und Kies in z. T. enger Verzahnung auf (Schichtglieder mit wenigen Dezimetern stärke und Linsen mit wenigen Metern Ausdehnung). Insbesondere in fluviatil geprägten Regionen ist dies der Fall. Trotz ausgeprägt unterschiedlicher Eigenschaften und Kennwerte können diese Böden mit moderner Erdbautechnik nicht getrennt gelöst werden. Der Spaten aus der Erdbaunorm von 1958 ist eben nicht mehr das geeignete Erdbaugerät auf Großbaustellen. Wenn die unterschiedlichen Böden einer Wechsellagerung aber nicht getrennt gelöst (und auch nicht mit wirtschaftlich vertretbaren Aufwand in der Weiterverarbeitung getrennt) werden können, weisen sie folglich im gegebenen Kontext für ein einsetzbares Erdbaugerät vergleichbare Eigenschaften auf. In der Schaufel befindet sich eben immer ein Gemisch aus Ton, Schluff, Sand und Kies, wenn auch sicherlich lokal in unterschiedlichen Mengenanteilen. In diesem Fall ist eine solche Wechsellagerung in einen Homogenbereich zusammenzufassen, mit der Folge erheblicher Bandbreiten bei den Eigenschaften und Kennwerten. Die Bandbreite der Eigenschaften und Kennwerte muss ja dann alles von Ton bis Kies (in ungestörter Lagerung) abdecken.

Eine entsprechend große Bandbreite für einen in eng verzahnter Wechsellagerung vorliegenden Baugrund kann im Zweifelsfall so groß sein, dass sich der Unternehmer ohne weitere Informationen eigentlich nichts unter dem Baugrund vorstellen kann und dann auch eine sichere Preisfindung nur noch eingeschränkt möglich ist. Eine solch große Bandbreite steht in diesem Fall aber im Konsens mit den Forderungen der Homogenbereichsbeschreibung der ATV DIN 18300.

Da zu erwarten steht, dass jede bei der Ausführung vorgefundene Abweichung einer Eigenschaft oder eines Kennwerts, zu einer Diskussion führen wird, ob nun ein neuer Homogenbereich vorliegt oder nicht, stellt sich die Frage von „Sicherheitsaufschlägen“ auf die anzugebenden Bandbreiten. Es ist sicherlich gerechtfertigt, dass auf versuchstechnisch ermittelte Werte ein gewisser Erfahrungsaufschlag gemacht wird. Die versuchstechnische Ermittlung von Kennwerten bezieht sich in der Regel auf einen Stichtag oder einen kurzen Zeitraum der Probenahme. Zusätzlich sind Abweichungen z. B. aus unterschiedlichen Umweltbedingungen zu berücksichtigen, die dann zu einer von den Versuchsergebnissen abweichenden Bandbreite führen werden. Wurden Bodenproben z. B. in einer langen Trockenperiode im Sommer genommen und wurden entsprechend geringe Wassergehalte ermittelt, so sind für eine mögliche Bauausführung in hydrologisch abweichenden Zeiträumen Anpassungen am Wassergehalt und auch z. B. an der Konsistenzzahl vorzunehmen.

Dies sollte fachlich begründet werden und ist dann auch nicht zu beanstanden. Dies sollte aber nicht dazu führen, übervorsichtig zu agieren und zu große und unbegründete Aufschläge auf die Bandbreite zu wählen. Zum einen ist es fraglich, ob z. B. eine Angabe „0 – 100 %“ im Rechtsstreit überhaupt als bindende Bandbreite einzustufen wäre, oder ob die tatsächlich anzunehmende Bandbreite dann nicht aus anderen Unterlagen (wie z. B. einem beiliegenden Baugrundgutachten) zu entwickeln war. In diesem Fall wäre dann kein „Sicherheitsaufschlag“ von den tatsächlich festgestellten Kennwerten zur Bandbreitenangabe mehr vorhanden. Zum anderen muss man sich auch vor Augen halten, dass man nur mit einer möglichst präzisen Beschreibung des Baugrunds einen der Aufgabe angemessenen und optimalen Preis erhalten kann. Dieses Spannungsfeld, in dem sich die Bandbreitenfestlegung für die Homogenbereiche bewegt, ist im Bild 3 dargestellt.

Bild 3: Bandbreite von Kennwerten versus Baukosten und Risiko einer Kennwertabweichung (in Anlehnung an (Kayser, 2015))

3.3 Bestimmbarkeit einzelner Kennwerte

Während einige Eigenschaften und Kennwerte vergleichsweise einfach und sicher bestimmt werden können, wie z. B. die Kornverteilung, die Plastizitätszahl und die Bodengruppe und somit auch die zu erwartenden Bandbreiten relativ sicher abgeschätzt werden können, sind andere Kennwerte nur mit größerer Unsicherheit bestimmbar, wie z. B. der Wassergehalt und die Konsistenzzahl. Diese hängen von der hydro(geo)logischen Situation ab und können übers Jahr schwanken. Andere Kennwerte sind gar nicht oder zumindest nicht im Rahmen einer üblichen Baugrunderkundung feststellbar, hierzu gehören der Stein und Blockanteil, die Dichte und die Abrasivität von Böden.

Für die Bestimmung des Anteils an Steinen, Blöcken und großen Blöcken liegt keine hinreichende Bestimmungsvorschrift vor. In der ATV DIN 18300 wird zunächst auf die DIN EN ISO 14689 verwiesen. Dort wird aber nur geregelt welche Korngröße als Stein, Block oder großer Block zu bezeichnen ist (Stein: >63 mm bis 200 mm; Block: > 200 bis 630 mm; großer Block: >630 mm Korngröße). In der ATV DIN 18300 ist weiter definiert: „Bestimmung durch Aussortieren und Vermessen bzw. Sieben, anschließend Wiegen und dann auf die zugehörige Aushubmasse beziehen.“

Hierbei stellt sich u.a. die Frage, was genau die Korngröße ist. Während bei einer Siebung die Korngröße mit der DIN 18123 über den Siebdurchgang definiert ist, scheidet bei Steinen, Blöcken und großen Blöcken eine Siebung in der Regel aus, es ist dann dem Wortlaut nach „Vermessen“ anzuwenden. Bei üblicherweise nicht kugelförmigen Steinen und Blöcken ist aber unklar, wie viele Seiten der jeweiligen Größenanforderung genügen müssen. Ist ein Körper mit 2 Kanten mit jeweils 150 mm Kantenlänge und eine Kante mit 250 mm Kantenlänge noch ein Stein (weil er durch ein Sieb im Zweifelsfall hochkant noch durchgefallen wäre) oder ist er bereits ein Block, weil eine Kante dies nahelegt? Weitere Fragen können sich stellen, wie z. B.: „Was ist die zugehörige Aushubmasse?“; die geologische Schicht, in der die Steine oder Blöcke auftreten können? Der gesamte Homogenbereich, ggf. aus mehrerer Schichten? Die auszuhebende Baugrube? oder auch „Wie groß darf ein großer Block sein bevor er zum Fels wird?“; „Ist ein Findling (5 m x 1 m x 2 m) noch ein großer Block oder bereits Fels?“; mit der Konsequenz, dass es sich im letzteren Fall ggf. um einen nicht ausgeschriebenen Homogenbereich handeln würde?

Wichtig ist auch zu beachten, dass der Stein und Blockanteil in der Baugrunderkundung in der Regel nicht festgestellt werden kann. Sondierungen kommen bereits auf Steinen fest, so dass keine quantitative Ermittlung möglich ist. Bei Bohrtechnik bewegt sich der übliche Bohrdurchmesser zwischen 100 mm und 150 mm, z. T. bis zu 180 mm, so dass ggf. zwar Steine erfasst werden können, Blöcke und große Blöcke aber nicht vollständig gefördert werden können, so dass nicht entscheidbar ist, ob ein gefördertes Bruchstück nun einen Stein, Block oder großen Block zuzuordnen ist. Zur genauen Bestimmung ist somit ein Großschurf erforderlich. Für die sichere Bestimmung des Massenanteils an Blöcke würde aber ein Großschurf mit einem Aushubvolumen im Bereich von mehreren Tonnen erforderlich sein, der aussortiert und gewogen werden müsste und das im Zweifelsfall in der untersten Aushubebene einer geplanten Baugrube, weil z. B. geologisch bedingt gerade dort mit Blöcken zu rechnen ist.

Für den Stein und Blockanteil bleibt somit nur Erfahrungen aus anderen Bauvorhaben der Umgebung zu sammeln und eine möglichst gute Schätzung abzugeben. Während der Bauausführung ist es hingegen ein einfaches zumindest Blöcke und große Blöcke auszusortieren, auf einen Haufen zu legen und den Anteil zu bestimmen.

Die Dichte lässt sich ebenfalls im Zuge der Baugrunderkundung nur sehr selten und häufig gar nicht bestimmen. Zur Bestimmung der Dichte sind ungestörte Bodenproben erforderlich. Diese kann man oberflächennah durch Schürfe gewinnen. In größerer Tiefe lassen sich mit häufig in der Baugrunderkundung angewendeter Sondiertechnik gar keine ungestörten Bodenproben gewinnen und mit Kernbohrtechnik lassen sich in bindigen Böden hinreichend ungestörte Proben gewinnen, in rolligen Böden ist die Gewinnung ungestörter Proben auch mit Kernbohrtechnik meist nicht möglich. Auch hier bleibt zur Festlegung der Homogenbereiche häufig nichts anderes über, als sich auf Erfahrungen aus anderen Vorhaben zu verlassen und eine möglichst gute Schätzung abzugeben. Während der Bauausführung wird bei den Erdarbeiten jede zu bearbeitende Schicht freigelegt, so dass dann auch zuverlässige Methoden der Feldversuche (Densitometer, Ersatzmethoden nach DIN 18125) zum Einsatz kommen können und somit eine viel einfachere und präzisere Bestimmung ermöglichen. Ebenso ist in rolligen Boden bei Wassersättigung (Zone unter Grundwassereinfluss) aufgrund kaum gewinnbarer ungestörter Probe (auch nicht mit Kernbohrtechnik) der Wassergehalt nicht exakt feststellbar und muss somit zur Festlegung der Homogenbereiche abgeschätzt werden.

Für die bohrenden Verfahren (DIN 18301, DIN 18319, DIN 18324) ist ein Maß für den Werkzeugverschleiß, die Abrasivität sowohl für Boden als auch für Fels anzugeben. Für Boden soll die Bestimmung über die französische Norm NF P18-579 erfolgen. Diese Norm schreibt vor, dass die Bestimmung an einer Gesteinskörnung von 4 bis 6,3 mm auszuführen ist, größeres Korn darf gebrochen werden. Neben Unzulänglichkeiten des Versuchs (z. B. Veränderung der Abrasivität durch das Brechen) ist der Versuch aber grundsätzlich damit nur an Kieskorn ausführbar. Für Sande, Tone und Schluffe, also den größten Teil der als Boden zu bezeichnenden Kornfraktionen liegt keine Bestimmungsnorm vor. Die in der Ausschreibung anzugebende Bandbreite ist wiederum nur als Schätzwert möglich. Wie eine Überprüfung ohne vorliegende, geeignete Versuchsnorm erfolgen soll und unbestritten bleiben soll, ist ungeklärt.

In der Bestimmung der Bandbreiten für die Festlegung der Homogenbereiche und in der Überprüfung der Kennwerte sind somit noch einige Fragen ungeklärt, die in Zukunft möglicherweise die Gerichte beschäftigen werden. Eine zusammenfassende Bewertung der Bestimmbarkeit der wichtigsten Eigenschaften und Kennwerte für Böden ist in der Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 3: Bestimmbarkeit der wichtigsten Kennwerte für Böden

Literaturverzeichnis

DIN (2015): VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen, Ergänzungsband 2015 zur VOB Gesamtausgabe 2012

DIN (2016): VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen, Gesamtausgabe 2016 Teil A (DIN 1960), Teil B (DIN 1961), Teil C (ATV)

LAGA M20 (2003): Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Abfällen – Technische Regeln – Allgemeiner Teil. Länderarbeitsgemeinschaft Abfall

AVV (2016): Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis (Abfallverzeichnis-Verordnung – AVV), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin

Borchert, K.-M.; Große, A. (2016): Veränderung der Boden- und Felsklassen in der VOB, Teil C (2015), Geotechnik 39, Heft 3, Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin, S. 195–204

Heyer, D.; Festag, G.; Kayser, J. (2013): Boden- und Felsklassen oder Homogenbereiche – Erkenntnisse aus den Pilotprojekten, Erd- und Grundbautagung, Bamberg, FGSV C 12

Kayser, J. (2015): Umstellung der VOB – Teil C auf Homogenbereiche, Seminar Homogenbereiche Geotechnik, BAW, Karlsruhe, 24.11.2015

Spang, C.; Festag, G. (2013): Pilotprojekte zur Vereinheitlichung der Boden- und Felsklassen in der VOB/C – Abschlussbericht –; Abschlussbericht zu den Pilotprojekten im Auftrag des BMVBS, unveröffentlicht