15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 263 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatlichen Geologischen Dienste Dr. Rouwen Lehné Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG), Wiesbaden Prof. Dr.-Ing. Sascha Richter Hochschule RheinMain, Wiesbaden Zusammenfassung Die Staatlichen Geologischen Dienste Deutschlands (SGD) sammeln seit ca. 150 Jahren geologische Informationen, um diese entsprechend dem Stand der Technik aufzubereiten, auszuwerten und öffentlich bereitzustellen. Den umfassendsten Datenbestand stellen hierbei neben nahezu flächendeckenden Kartenwerken im Maßstab 1: 25.000 auch und besonders Bohrschichtbeschreibungen dar, von denen eine 7-stellige Zahl in die länderspezifischen Bohrdatenbanken eingepflegt ist, oft assoziiert mit durchgeführten Analysen wie z. B. Schwermineralgehalt, Durchlässigkeit, Wärmeleitfähigkeit oder auch geotechnische Parameter. Ergänzt wird der Datenbestand weiterhin u. a. durch geophysikalische Daten sowie zunehmend geologische 3D-Modelle. Die öffentliche Bereitstellung der bei den SGD vorliegenden Daten erfolgt entsprechend des Geologiedatengesetzes (GeolDG) und erfährt eine zunehmende Nachfrage. Dabei ist festzustellen, dass die zunehmende Nachfrage auch und besonders mit Fragestellungen in urbanen Räumen in Verbindung steht, die wiederum neben Infrastrukturmaßnahmen (Straßenbau, Ver- und Entsorgung, Gebäude) in steigendem Umfang die gesamtheitliche Entwicklung des urbanen Raumes im Kontext des Klimawandels bzw. der erforderlichen Anpassung an den Klimawandel adressieren (z. B. Schwammstadt, Produktion und Speicherung von Energie). Herausfordernd für den in diesem Bereich aktiven Dienstleistungssektor (Planungs- und Ingenieurbüros) ist der Umstand, dass die von den SGD bereitgestellten Informationen den durch die Fragestellungen definierten Anforderungen oft nicht adäquat entsprechen. Gründe hierfür sind in der vorhandenen Datendichte, der heterogenen Qualität, den unterschiedlichen Landesstandards, oft fehlenden Kennwerten sowie in einer nur unzureichenden Interoperabilität mit Arbeitsumgebungen Dritter zu finden. Der zunehmende Nutzungsdruck auf den oberflächennahen Untergrund bei einhergehender Zeitkritikalität sowie erforderlicher Ressourceneffizienz (Personal, Budgets) lässt daher eine Systematisierung der Zusammenarbeit zwischen den SGD (regionalgeologische Expertise und Daten) mit Forschung (Entwicklung und Umsetzung von Methoden), dem Dienstleistungssektor (lokalgeologische Expertise und Daten) sowie Kommunen (Definition von Anforderungen, Nutzung der Ergebnisse) als präferabel erscheinen. Das hier vorgestellte Projekt soll exemplarisch die Möglichkeiten der kontextbezogenen Zusammenarbeit eines SGD (hier das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG)) mit einer Forschungseinrichtung (hier Hochschule Rhein-Main) sowie der kreisfreien Landeshauptstadt Wiesbaden aufzeigen. 1. Einführung Die Planung von Baugrunderkundungen oder frühe Planungsphasen eines Projektes erfordern in vielen Fällen bereits zu Beginn eine möglichst umfängliche Zusammenschau und Auswertung verfügbarer Geofachdaten. Neben den beim Auftragnehmer vorhandenen Datenbeständen werden deshalb in vielen Fällen auch Daten beim zuständigen Geologischen Landesdienst angefragt, der diese entsprechend des länderspezifischen Erfassungsstandards bereitstellt. Bei den bereitgestellten Daten handelt es sich zumeist um Bohrungen und Kartenwerke, die seit mehr als 150 Jahren durch die Geologischen Landesdienste nicht selbst erhoben, jedoch gesammelt, archiviert und dauerhaft verfügbar gemacht werden. Aktuell umfasst z. B. der Bohrdatenbestand in Hessen mehr als 120.000 Bohrungen (=-ca. 1.000.000 Schichten), die zum weitaus größten Teil durch Dritte abgeteuft wurden. Die an den Geologischen Landesdienst berichteten Bohrungen werden durch Landesgeolog*innen erfasst und in die Hessische Bohrdatenbank (BDH) überführt. Gleichzeitig bleibt festzuhalten, dass von Geologischen Landesdiensten bereitgestellte Daten auf länderspezifischen Erfassungsstandards und Datenmodellen auf bauen und in den meisten Fällen nur eine petrographische und/ oder stratigraphische Beschreibung umfassen. In der Konsequenz obliegt es den Datenempfängern, die Bohrschichten entsprechend der gegebenen Fragestellung zu bewerten und mit dem Ziel einer räumlichen Modellierung zu parametrisieren. Die Hochschule RheinMain widmet sich unter Verwendung der durch das HLNUG bereitgestellten Bohrungen der Erstellung eines Baugrundmodells für Teile der Stadt Wiesbaden, mit einem Fokus auf der Anwendbarkeit des Modells bei bautechnischen Planungen. Durch eine systematische Vereinfachung der vorhandenen feingliedrigen 264 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatl. Geo. Dienste stratigrafischen Informationen der Bohrungen sollen hieraus Homogenbereiche abgeleitet werden, denen z. B. Wertebereiche geotechnischer Kennwerte zugeordnet werden sollen. Erschwert wird dieser Prozess durch heterogene Datenbestände (Ansprache, Detailliertheit, Qualität), die z. B. laterale Korrelationen oder die Definition von Homogenkörpern kaum ermöglichen. Die Weiterverarbeitung der auf bereiteten Eingangsdaten im 3D-Raum hebt die Frage zur Belastbarkeit von Ergebnissen bzw. mit diesen in Verbindung stehenden Unsicherheiten auf eine höhere Komplexitätsebene und erfordert eine entsprechende Spiegelung der Modellierarbeiten am lokalbzw. regionalgeologischen Kenntnisstand. Fehlende oder nicht angewendete Standards bei der Parametrisierung von Geofachdaten führen zu einer starken Einschränkung der Rekapitulierbarkeit und Vergleichbarkeit von Arbeitsergebnissen und stellen damit eine weitere Verarbeitungsbarriere dar. In Verbindung mit der zunehmend erforderlichen Zusammenschau von Geofachdaten mit anderen Fachdaten (z. B. Grundwasser, technische Infrastruktur) in einem BIM- Kontext sowie der digitalen Transformation und einer damit einhergehenden erforderlichen Auflösung sektoraler Datensilos ergibt sich hier ein Handlungsfeld, das ein möglichst abgestimmtes Vorgehen unter den Interessensvertretern aus Forschung, Industrie und Landessowie der Kommunalverwaltung präferabel macht. Der Spannungsbogen reicht hierbei von der Datenauf bereitung über deren Verarbeitung bis hin zu einer möglichst niederschwelligen Bereitstellung über offene Schnittstellen und Austauschformate. Im Rahmen der hier vorgestellten Kooperation streben die Hochschule RheinMain und das HLNUG die Adressierung der Themenfelder 3D-Modellierung, Parametrisierung und Interoperabilität an, u. a. durch die Initiierung und Durchführung studentischer Abschlussarbeiten, der Prüfung und Bewertung von Parametrisierungsansätzen sowie einer engen Zusammenarbeit mit der Stadt Wiesbaden. 2. Verfügbare Eingangsdaten In der Bohrdatenbank Hessen (BDH) befinden sich mit Stand November 2025 ca. 120.000 digitale Schichtenverzeichnisse. Aktuell kommen jedes Jahr ca. 1.000 - 1.500 neue Bohrungen hinzu. Der allergrößte Teil der gesammelten und vorgehaltenen Schichtenverzeichnisse hat seinen Ursprung in Aktivitäten Dritter. Die dem HLNUG zumeist von Bohrfirmen übermittelten Bohrergebnisse werden hinsichtlich ihrer Lage plausibilisiert und durch Landesgeolog*innen inhaltlich nach dem Hessischen Erfassungsstandard beschrieben, stratifiziert und dann strukturiert in die BDH überführt. Im Ergebnis liegt so ein bestmöglich harmonisierter Datenbestand vor, der durch einige Dutzend, vom HLNUG initiierten und durchgeführten, Forschungsbohrungen ergänzt wird. Die Forschungsbohrungen haben zum Ziel, die Lagerungsfolge so detailliert wie möglich zu erfassen und das Bohrgut relevanten wissenschaftlichen Fragestellungen zuzuführen. Gleichzeitig dienen die Forschungsbohrungen als Referenzbohrungen und können so einen wichtigen Beitrag zur inhaltlichen Einordnung anderer Bohrungen leisten. Für die Erstellung von Baugrundmodellen in urbanen Räumen stehen für die jeweiligen Zielräume unterschiedlich viele Bohrungen zur Verfügung. Tabelle 1 veranschaulicht dies für die größten hessischen Städte. Demnach schwankt die Anzahl der verfügbaren Bohrungen von 915 für Rüsselsheim bis 8.118 für Frankfurt. Unter Berücksichtigung der Gebietsausdehnung der betrachteten Städte ergibt sich eine Bohrdichte je km ² von 11,82 für Marburg bis 45,10 für Kassel. Tab. 1: Übersicht der für ausgewählte Städte in Hessen verfügbaren Bohrungen Stadt Anzahl Bohrungen Dichte je km ² Darmstadt 2.892 23,6 Frankfurt/ Main 8.118 32,69 Fulda 1.283 12,33 Gießen 1.217 16,77 Kassel 4.817 45,10 Marburg 1.465 11,82 Offenbach/ Main 1.034 23,03 Rüsselsheim 915 15,69 Wiesbaden 6.093 29,88 Die variierende Bohrdichte je km ² wird begleitet von einer ebenso variablen durchschnittlichen Bohrtiefe (Tab.-2). Diese schwankt von 10,95 m für Wiesbaden bis zu 25,04-m in Rüsselsheim (hier begünstigt durch eine sehr tiefe Bohrung). Die Verteilung der Bohrtiefen ist in allen Fällen zum größten Teil auf die oberen 20-m konzentriert. 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 265 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatl. Geo. Dienste Abb. 1: Verteilung der Endteufe der 1.217 für das Stadtgebiet Gießen verfügbaren Bohrungen Die mit einem geologischen 3D-Modelle (alias Baugrundmodell) in Verbindung gebrachten Fragestellungen müssen daher immer auch an der vertikalen Auflösung der verfügbaren Eingangsdaten gespiegelt werden, bei einem gleichzeitigen Inkaufnehmen steigender Modellunsicherheiten bei zunehmender Tiefe. Tab. 2: Übersicht der Tiefenerstreckung der für ausgewählte Städte in Hessen verfügbaren Bohrungen Stadt Max. Tiefe [m] Durchschnitt [m] Darmstadt 857,5 21,09 Frankfurt/ Main 1.060 18,95 Fulda 651,70 23,98 Gießen 188,20 14,33 Kassel 1.316 15,80 Marburg 201 13,20 Offenbach/ Main 319,8 13,24 Rüsselsheim 2.492 25,04 Wiesbaden 236 10,95 Über die statistischen Kennwerte für die verfügbaren Bohrungen hinaus ist auch eine signifikante Heterogenität in der inhaltlichen Beschreibung der Bohrungen gegeben und dies sowohl im Detailgrad wie auch in der Ansprache, so beispielhaft illustriert in Abb. 2. Die beiden gezeigten Bohrungen (kleine grüne Punkte oben auf der geteilten Bohrsäule) im Stadtgebiet Darmstadt liegen ca. 15 m auseinander. Die inhaltliche Heterogenität erschwert ein laterales Korrelieren deutlich. Auch die Interpolation zugewiesener Parameter in einem 3D-Volumen wird durch die nur bedingt gegebene Vergleichbarkeit im Ergebnis negativ beeinträchtigt. Alle zuvor beschriebenen Randbedingungen, die sich mit den verfügbaren Bohrungen verbinden, erfordern in der Auf bereitung der Eingangsdaten sowie deren Prozessierung und der Nutzung bzw. Interpretation der Ergebnisse eine entsprechende Sensibilität bei den Bearbeitenden und damit auch das Wissen um Unsicherheiten in den Modellergebnissen. Abb. 2: Inhaltlicher Vergleich zweier Bohrungen, die in einem Abstand von ca. 15 m im Stadtgebiet Darmstadt abgeteuft wurden 3. Erstellung von 3D-Untergrundmodellen für den oberflächennahen Untergrund 3.1 3D-Modellierung - Übersicht und Zielsetzung Die geologische 3D-Modellierung ist bei allen staatlichen geologischen Diensten (SGD) Stand der Technik. Dabei werden sowohl eigene geologische 3D-Modelle erarbeitet (nach Definition Geologiedatengesetz = staatli- 266 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatl. Geo. Dienste che Modelle) wie auch geologische 3D-Modelle Dritter übernommen oder auch bewertet (nach Definition Geologiedatengesetz = nichtstaatliche Modelle). Zum Einsatz kommen bei den geologischen Diensten sehr unterschiedliche 3D-Modellierwerkzeuge. Sowohl bzgl. der verfügbaren (Eingangsdaten) bzw. adressierten (Zielsetzung) Inhalte wie auch der eingesetzten Ressourcen zeigt sich dabei eine große Bandbreite. Für nahezu alle Bundesländer liegen mittlerweile sogenannte Landesmodelle vor, deren inhaltliche Detaillierung sich meist an geologischen Übersichtskarten im Maßstab 1: 200.000 bis 1: 500.000 orientiert. Während diese Modelle ursprünglich überwiegend stratigraphischer Natur waren - also primär die Modellierung von Schichtgrenzen umfassten - wurden in den vergangenen 10 bis 15 Jahren vermehrt parametrisierte geologische Volumenmodelle entwickelt. Diese Modelle verfügen in der Regel über einen thematischen oder projektbezogenen Fokus und bilden die zentrale Grundlage für weiterführende Arbeiten. Zum Beispiel kann das tiefengeothermische Potenzial auf dieser Basis modelliert und bewertet werden. Mit der fortschreitenden Entwicklung der geologischen 3D-Modellierung rückten zunehmend auch mitteltiefe und oberflächennahe Fragestellungen in den Vordergrund. Parametrisierte Volumenmodelle ermöglichen hierbei eine deutlich höhere räumliche und inhaltliche Auflösung und dienen als integratives Werkzeug zur Bearbeitung relevanter Themen wie z. B. Grundwasserbewirtschaftung oder oberflächennahe Geothermie. Die Erarbeitung von parametrisierten geologischen 3D-Modellen für den oberflächennahen Untergrund (= Baugrundmodelle) auf einer lokalen Skala (z. B. in urbanen Räumen) zur Unterstützung von Planungs- und Genehmigungsverfahren auf kommunaler Ebene sowie zur allgemeinen öffentlichen Information komplettieren das Arbeitsspektrum bei den SGD. Alle genannten Modellierungen bauen bisher auf expliziten (z. B. GOCAD) oder impliziten (z. B. Leapfrog oder SKUA) Ansätzen auf und verarbeiten einen “statischen” Datensatz (= zu einem bestimmten Zeitpunkt verfügbare Daten). Das HLNUG befasst sich seit 2015 mit der 3D-Modellierung des oberflächennahen Untergrundes in urbanen Räumen in Hessen. Aktuell liegen derartige Inhalte für die Städte Darmstadt und Kassel vor. Für die Stadt Gießen sind entsprechende Arbeiten in Vorbereitung. Mit einer Zielauflösung der parametrisierten Volumenmodelle von 100 x 100 x 0,5 m bieten die Inhalte eine deutlich detailliertere Sicht auf den Auf bau und die Eigenschaften des oberflächennahen Untergrundes, wobei sich der Betrachtungsraum bis maximal 100 m unter der Geländeoberkante erstreckt, primär jedoch die oberen 30 m adressiert. Wenngleich die Auflösung im Vergleich zu den bisherigen 3D-Modellen damit hoch ist, ersetzen diese Inhalte explizit nicht die gleichgelagerten Arbeitsansätze in der Forschung oder bei privaten Dienstleistern. Vielmehr können die vom HLNUG erarbeiteten und bereitgestellten Inhalte als „Basisdaten“ verstanden werden, die Arbeiten Dritter unterstützen können bzw. an denen Arbeiten Dritter gespiegelt werden können. Für Anwendungen von 3D-Untergrundmodellen in der Bauwirtschaft (3D-Baugrundmodelle) sind die oberflächennahen Bereiche wesentlich. Oberflächennah kann - je nach Projekt - eine Tiefe von 10-m (z. B. Hochbau mit geringen Lasten) oder auch 100-m (z. B. große Tiefgründungen) bedeuten. Im Rahmen studentischer Abschlussarbeiten beschäftigt sich die Hochschule RheinMain (HSRM) mit der Erstellung großräumiger 3D-Untergrundmodelle für die Landeshauptstadt Wiesbaden. Wie oben bereits angeführt, liegen für das Stadtgebiet ca. 6.000 Bohrungen mit Tiefen von < 10-m bis > 200-m vor. Ziel sollen Modelle sein, die auf Basis der zahlreichen beim HLNUG verfügbaren Bohrungen einen ersten Überblick zu den erwartbaren Baugrund- und ggf. Grundwasserverhältnissen im Stadtgebiet liefern. Solche Modelle können in frühen Planungsphasen von Bauprojekten zum Zwecke der Grundlagenermittlung genutzt werden. 3.2 3D-Modellierung - methodisches Vorgehen Die Bohrlochdaten des HLNUG enthalten petrografische und stratigrafische Informationen. Für die petrografische Beschreibung des Lockergesteins werden ca. 340-Bezeichnungen benutzt, um die gesamte Bandbreite der potenziell vorkommenden Lockergesteine zu beschreiben. Im Folgenden sind zwei petrografische Begriffe inkl. Beschreibung beispielhaft aufgeführt: • Kiesführender Sand: Kurzform (k)s, Beschreibung: carbonatfreies Lockergestein (Carbonatgeh. < 2 %) Feinbodenhauptgruppe s mit einem Grobbodenhauptgruppenanteil (Kiese) von 2 bis < 25 %. • Lehmmergel: Kurzform lc, Beschreibung: carbonatreiches Lockergestein, Carbonatgehalt 10 bis 85 %, Feinbodenhauptgruppe l, Grobboden < 2 Vol. % Die petrografische Beschreibung liefert eine Beschreibung des Stoffbestands, gibt aber keine unmittelbare Auskunft über die zeitliche Einordnung der Schichten. Die stratigrafische Beschreibung nutzt ca. 1.600-Bezeichnungen, um Periode, Epoche und Stufe vom Kambrium bis zur holozänen Auffüllung zu benennen. Zusätzlich werden lithostratigrafische Beschreibungen gegeben. Im Folgenden zwei gewählte Beispiele: • Künstliche Aufschüttung (techn. Material): Kurzform qh[y], Inhaltsdefinition: anthropogen abgelagertes Material verschiedener Korngröße, Holozän • Pliozän: Kurzform tpl Als Startpunkt für die Erstellung eines großräumigen Untergrundmodells wurden 140-Bohrungen im Umfeld der Hochschule RheinMain genutzt. Die Lage der Bohrungen ist in Abb. 3 gezeigt. Als Werkzeug zur Modellerstellung findet das Programm Leapfrog Works Anwendung. 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 267 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatl. Geo. Dienste Abb. 3: Lage der Bohrungen (rote Punkte) im Umfeld der Hochschule RheinMain, Campus Kurt-Schumacher-Ring Die petrografische Beschreibung des Untergrunds ist den einschlägigen Normen im Bauingenieurwesen (z. B. DIN EN ISO 14688-1 [1]; Benennung von Haupt- und Nebenanteilen) verwandt, was einer Modellerstellung für geotechnische Zwecke entgegenkommt. Allerdings führt die unveränderte Übernahme der Petrografie im konkreten Fall zu 74 unterschiedlichen petrografischen Einheiten und zu ungeordneten Bohrprofilen, die als Basis für eine 3D-Modellerstellung nicht brauchbar sind. Eine Zusammenfassung zu petrografischen Gruppen, z. B. Lehmkies + Schluffkies + Geröllkies …  Gruppe Kies, reduziert die Anzahl der Einheiten, es fehlt aber nach wie vor die Information zur Schichtabfolge. Diese ist für die 3D-Modellerstellung bei den hier anstehenden Sedimentgesteinen unabdingbar. Aus diesem Grund wird für die Modellerstellung auf die stratigrafische Beschreibung zurückgegriffen. Für den hier untersuchten Bereich liegen in den ca. 140 Bohrlöchern 24 stratigrafische Einheiten vor. Basierend auf den lokalen Erfahrungen wurden diese Stratigrafien zu fünf Gruppen zusammengefasst: Gruppe 1 umfasst die künstlichen Auffüllungen. Gruppe 2 setzt sich im Wesentlichen aus den holozänen Auenlehmen zusammen. Gruppe-3 wird durch den im Mainzer Becken weit verbreiteten Löss charakterisiert. Gruppe 4 repräsentiert die Schichten des Pliozäns, welches im Bereich der Hochschule als fluviatiles sandig-kiesiges Taunusmaterial auftritt. Gruppe-5 fasst die Schichten des Miozäns und Oligozän zusammen und enthält u. a. die Hydrobienschichten (Wiesbaden-Formation). Die Möglichkeit der Differenzierung zwischen den tertiären Tonen und den eigentlichen Hydrobienschichten innerhalb von Gruppe 5, die aus geotechnischer Sicht wünschenswert wäre, ist noch zu prüfen. Die im Liegenden anstehenden Cyrenen-Mergel wurde in den ausgewerteten Bohrlöchern nicht erkundet. Die Zusammenfassung der Stratigrafie zu den genannten Gruppen ist in 3 wiedergegeben. 268 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatl. Geo. Dienste Tab. 3: Zusammenfassung der Stratigrafie zu fünf Gruppen Stratigrafische Bezeichnung Stratigrafische Gruppe Künstliche Aufschüttung qh[y] 1 - Auffüllung (künstlich) Aufschüttung qh[A] Holozäne Deckschicht ungegliedert [qhD] 2 - Holozän Holozän [qh] Jüngerer Auenlehm [qhTaj] Auenlehm [qhDhl] Älterer Auenlehm [qhTaae] Pleistozän [qp] 3 - Pleistozän Löss [qpWilo] Lösslehm [qpWilol] Löss und Lösslehm [qpWilolol] Fließerde ungegliedert [qpFl] Schwemmlöss/ -lösslehm [qpVslos] Terrasse ungegliedert [qpT] Plio- und Pleistozän [tpl-qp] 4 - Pliozän Pliozän [tp] Oberoligozän [tolo] 5 - Miozän/ Oligozän Oligozän und Miozän [tol/ mi] Hyrobien-Schichten [tmiuH] Oberoligozän bis Untermiozän []tolo/ miu] Untermiozän [tmiu] 4. Parametrisierung Ein wichtiger Schritt zur Erarbeitung eines möglichst belastbaren und breit nutzbaren geologischen 3D-Modells ist die Parametrisierung eines Volumens, das sich im günstigsten Fall an den zuvor (oder parallel) modellierten lithostratigraphischen Grenzen (= Zielhorizonten) orientiert. Mit Hilfe der so gegebenen „Randbedingungen“, insbesondere entlang der Z-Achse, können die den Bohrschichten zugewiesenen Kennwerte besser in ihrem Gültigkeitsbereich gefasst werden, was eine zielführende Interpolation der Parameter unterstützt. Diesem Ansatz wird vorausgesetzt, dass die mit den Ablagerungsfolgen verbundenen Eigenschaften von Zielhorizont zu Zielhorizont bisweilen signifikant variieren können und somit eine Interpolation von Kennwerten über lithostratigrafische Grenzen hinweg im Idealfall vermieden wird. Der mit einer vorgelagerten oder parallellaufenden Ableitung von lithostratigrafischen Grenzen verbundene Aufwand kann in der Regel als hoch angesehen werden, jedoch wird die Belastbarkeit der Arbeitsergebnisse dadurch signifikant erhöht und damit eine durch den Interpolationsalgorithmus verursachte „Überinterpretation“ bestmöglich minimiert. Die Belegung von Bohrschichten mit geologischen, hydrogeologischen und geotechnischen Parametern erfolgt unter Beachtung gültiger Normen und Regelwerke wie auch in enger Abstimmung mit den Kooperationspartnern (insbesondere Kommunen) zur adäquaten Berücksichtigung der dort gegebenen Expertise zu den lokalen Gegebenheiten. Weiterhin gilt es, die Belegung von Bohrschichten mit Kennwerten mit einer leicht verständlichen Beschreibung im Klartext zu flankieren, so dass die Arbeitsergebnisse auch und besonders für Fachfremde nachvollziehbar und verständlich sind (Tab. 4). Tab 5: Für das Volumenmodell Darmstadt verwendete Kennwerte zur Beschreibung des Infiltrationspotenzials für die im Stadtgebiet in den oberen 30-m anstehenden Lockergesteine westlich der Randstörung des Oberrheingrabens. Die Klassifizierung erfolgte in enger Abstimmung mit Vertretern der Stadt Darmstadt Durchlässigkeitsbeiwert k f [m/ s] k f -Klasse Interpolation Beschreibung Infiltrationspotenzial 1 · 10 -3 - 5 · 10 -5 1 sehr gut geeignet < 5 · 10 -5 - 1 · 10 -6 2 Geeignet < 1 · 10 -6 - 1 · 10 -8 3 bedingt geeignet < 1 · 10 -8 4 ungeeignet Ein Vorteil bei der Parametrisierung von Bohrschichten kann sich weiterhin in einer damit einhergehenden Aggregierung des Informationsstandes hin zu einer besseren lateralen Korrelierbarkeit ergeben [2][3]. So auf bereitete Bohrschichtinformationen können dann sowohl die „Kartierung“ von Homogenbereichen wie auch deren Zuordnung zu z. B. Faziesräumen, geologischen oder strukturgeologischen Einheiten unterstützen. 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 269 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatl. Geo. Dienste Abb. 4: Parametrisierung und damit einhergehende Aggregierung von Bohrschichtinformationen (hier Permeabilität) hin zu einer besseren lateralen Korrelierbarkeit Im Rahmen des hier vorgestellten Projektes soll das zu erarbeitende 3D-Modell in enger Abstimmung mit Vertretern der Stadt Wiesbaden mit Kennwerten angereichert werden. Entsprechende Abstimmungen sind für das erste Quartal 2026 geplant. 5. Ergebnisse Zum Zeitpunkt der Manuskripterstellung befindet sich das Projekt in einer frühen Phase. Nach der zielführenden Gruppierung der verwendeten Eingangsdaten (vgl. Tab.-3) liegt aktuell ein erstes Baugrundmodell für den Betrachtungsraum vor. Das Modell wird sukzessive räumlich erweitert, wobei z. B. die Abbildung vorhandener Verwerfungen eine besondere Herausforderung darstellt. 270 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatl. Geo. Dienste Abb. 5: Großräumiges Untergrundmodell im Umfeld der Hochschule RheinMain, basierend auf 5 Schichtkomplexen. Erste Ergebnisse sind im Laufe des Jahres 2026 zu erwarten. Im Rahmen des Vortrages wird der dann gegebene Arbeitsstand präsentiert. 6. Interoperabilität Die hier skizzierte Zusammenarbeit wie auch die modernen Anforderungen an die Verfügbarkeit von 2D- und 3D-Geofachdaten lässt zunehmend auch die Frage der Datenbereitstellung und des Datenaustauschs in den Fokus rücken. Dabei kommt insbesondere der Interoperabilität von Daten eine immer wichtigere Rolle zu, da die Anforderungen sowohl an die Datenhaltung wie auch an die Zusammenschau und Verschneidung von 3D-Daten aus verschiedenen Fachdisziplinen die Auflösung sektoraler Datensilos unter Verwendung von offenen Schnittstellen und Austauschformaten erfordert [4] [5]. Die Projektpartner streben daher auch die Nutzung einer bei den SGD in der Implementierung befindlichen Infrastruktur an. Diese sieht eine dienstebasierte Bereitstellung der 3D- Daten vor, die auf der strukturierten Ablage der Inhalte in hierfür geeigneten Datenbanksystemen (z. B. GST) aufbaut und standardisierte Schnittstellen (z. B. OGC 3D- Geovolumes, OGC Features, OGC Styles) sowie Austauschformate (z. B. I3S, IFC, 3D-Tiles, GeoJSON) nutzt. Abb. 6: Derzeit in der Implementierung befindliche IT-Infrastruktur bei den Staatlichen Geologischen Dienste. 15. Kolloquium Bauen in Boden und Fels - Februar 2026 271 Großräumige 3D-Untergrundmodelle für die Anwendung in der geotechnischen Planung unter Verwendung von Daten der Staatl. Geo. Dienste So verfügbare Daten können niederschwellig und performant in 2D- und 3D-Arbeitsumgebungen Dritter, hier der Stadt Wiesbaden, eingespielt werden. Umgekehrt besteht für Dritte, hier die Hochschule RheinMain, die Möglichkeit, dem HLNUG die Modellierergebnisse zu überspielen und damit auch die aus dem Geologiedatengesetz resultierenden Pflichten zur Übermittlung von Untersuchungsergebnissen zu erfüllen. 7. Synthese Das hier vorgestellte Projekt verfolgt erstmalig das Ziel einer kollaborativen 3D-Modellierung des oberflächennahen Untergrundes in einem urbanen Raum, hier Wiesbaden. Von besonderem Interesse ist das Anreichern eines 3D- Volumens mit Parametern. Die Kollaboration soll die bei allen Projektpartnern vorhandenen methodischen, geologischen und geotechnischen Expertisen bündeln und helfen, kontextbezogene Fragestellungen belastbarer und schneller bearbeiten zu können. Unter Verwendung der beim HLNUG implementierten IT-Infrastruktur sollen die Projektergebnisse strukturiert abgelegt und interoperabel bereitgesellt werden. Die im Projekt zu erwartenden methodischen Erkenntnisgewinne sollen allgemein verfügbar gemacht werden und so zur Adaption durch Dritte anregen. Literatur [1] DIN EN ISO 14688-1: 2020-11, Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden - Teil 1: Benennung und Beschreibung; Deutsches Institut für Normung e.V. [2] HOSELMANN, C. & LEHNÈ, R. (2013): Neue Lithostratigraphie und ein geologisches 3D-Modell des nördlichen Oberrheingrabens. - Jahresbericht 2012 des Hessischen Landesamtes für Umwelt und Geologie, 77-87, Wiesbaden. [3] WÄCHTER, J., LEHNÉ, R., PREIN, A, HO- SELMANN, C. & SCHÜTH, C. (2018): Zusammenführung von Bohrschichtinformationen zur bundeslandübergreifenden 3D-Modellierung im nördlichen Oberrheingraben. Grundwasser - Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie, 23(4): 337-346, Berlin (Springer), https: / / doi.org/ 10.1007/ s00767-018-0400-9. [4] LEHNÉ, R., WÄCHTER, J., HABENBERGER, C., MEWES, L. & HEGGEMANN H. (2018): Geologische 3D-Modellierung als Teilkomponente eines integrierten 3D-Informationssystems für den oberflächennahen Untergrund - Pilotstudie Darmstadt_3D. - Jahresbericht 2017 des Hessischen Landesamtes für Naturschutz, Umwelt und Geologie, 127-136, Wiesbaden (HLNUG). [5] LEHNÉ, R., ROY, S., HEGGEMANN, H. & SCHUETH, C. (2024): Urban geology as part of 3D city models - challenges and solutions, EGU General Assembly 2024, Vienna, Austria, 14-19 Apr 2024, EGU24-22240, https: / / doi.org/ 10.5194/ egusphere-egu24-22240, 2024.