Bevor die untere Tragschicht eingebaut wird oder wenn ein Straßenabschnitt ohne erkennbaren Grund versagt hat, stellt sich dieselbe Frage: Wie tragfähig ist das Material unter der Oberfläche, und wie dick sind die Schichten? Das dynamische Kegelpenetrometer (DCP) beantwortet sie schnell vor Ort und ohne Probenahme: Ein Fallhammer treibt eine Kegelspitze aus Stahl in den Boden, und die Eindringung je Schlag ergibt ein Festigkeitsprofil über die Tiefe. Im Folgenden erläutern wir den Versuch, den Eindringindex (DPI), die Schätzung des CBR-Werts daraus und die Grenzen des Verfahrens.

Gerät und Norm

Wir prüfen nach ASTM D6951/D6951M-18(2023), dem Prüfverfahren für den Einsatz des DCP bei oberflächennahen Anwendungen im Straßenbau. Das Gerät besteht aus:

einem 8-kg-Fallhammer, der 575 mm tief auf einen Amboss fällt,
einem Stahlgestänge mit 16 mm Durchmesser, einer gehärteten, austauschbaren Kegelspitze (60°, 20 mm Basisdurchmesser) und einem Millimetermaßstab,
einem optionalen 4,6-kg-Hammer für weiche Böden. Seine Eindringung je Schlag wird mit 2 multipliziert, um den Wert für den 8-kg-Hammer zu erhalten; Webster et al. (1992) empfehlen ihn für Böden mit einem CBR-Wert von etwa 10 oder weniger.

Unser DCP ist mit beiden Hämmern ausgestattet: Standardmäßig arbeiten wir mit dem 8-kg-Hammer, auf weichen Böden wechseln wir zum 4,6-kg-Hammer.

ASTM D6951 deckt mit dem Standardgestänge Tiefen bis etwa 1.000 mm ab. Mit unseren Verlängerungsstangen erreichen wir etwa 2 m; die Norm weist jedoch darauf hin, dass zusätzliche Stangen Masse, Trägheit und Mantelreibung verändern, sodass Korrelationen für die Standardausführung in der Tiefe unsicherer werden. Das DCP ist zudem nicht mit der Rammsondierung nach TS EN ISO 22476-2 gleichzusetzen; die Ergebnisse beider Verfahren sind nicht austauschbar.

So wird der Versuch durchgeführt

Zugang: Lockeres Material wird entfernt. Bei einer gebundenen Schicht (Asphalt, Beton oder zementgebundene Tragschicht) wird, wie ASTM D6951 es zulässt, zunächst ein Zugangsloch gebohrt oder gekernt; deshalb ergänzen sich DCP und Asphaltkernbohrung gut.
Ansetzen: Die Spitze wird eingeschlagen, bis ihre breiteste Stelle bündig mit der Oberfläche ist, dann wird die Nullablesung genommen.
Rammen und Ablesen: Der Hammer fällt frei vom Griff, das Gestänge bleibt senkrecht; abgelesen wird in weichem Boden nach jedem Schlag, in festerem Material nach einer Serie von Schlägen.
Abbruch: in der Zieltiefe oder wenn die Spitze nicht mehr nennenswert eindringt; Webster et al. (1992) brechen ab, wenn sie mit 10 Schlägen des 8-kg-Hammers weniger als 25 mm eindringt. Stoppt ein Stein die Spitze oder neigt sich das Gestänge, setzen wir in kurzem Abstand neu an.

Eindringindex und Schichtdicke

Der DPI in mm je Schlag ist die Eindringung zwischen zwei Ablesungen geteilt durch die Zahl der Schläge dazwischen (beim 4,6-kg-Hammer ×2). Ein niedriger DPI bedeutet eine feste, ein hoher DPI eine weiche Schicht.

Trägt man die Tiefe über der kumulierten Schlagzahl auf, ergibt eine gleichförmige Schicht annähernd eine Gerade; wo sich die Steigung ändert, ändert sich das Material. Diese Tiefe ist die Schichtgrenze: Sie liefert die Dicke einer Tragschicht, unteren Tragschicht oder Schüttung und zeigt weiche Zonen unter einer scheinbar intakten Oberfläche. Schichtgrenzen bleiben eine Frage der Auswertung, denn ein nasses Band oder ein einzelner Stein kann den Knick verwischen. Wo eine Dicke entscheidend ist, bestätigen wir sie in einem Schurf oder an einem Bohrkern.

CBR-Schätzung: die Korrelationen der ASTM D6951

Das DCP misst keinen CBR-Wert, es schätzt ihn. Der Anhang der ASTM D6951 enthält drei Korrelationen des US Army Corps of Engineers; der DPI wird in mm/Schlag für den 8-kg-Hammer eingesetzt:

Boden	Korrelation	Gültigkeit und Quelle
Die meisten Böden	CBR = 292 / DPI^1,12	Alle Böden außer CL-Böden mit CBR unter 10 und CH-Böden (Webster et al., 1992)
Ton geringer Plastizität (CL)	CBR = 1 / (0,017019 × DPI)²	Nur bei CBR unter 10, d. h. bei DPI über etwa 19 mm/Schlag (Webster, Brown und Porter, 1994)
Ton hoher Plastizität (CH)	CBR = 1 / (0,002871 × DPI)	CH-Böden (Webster, Brown und Porter, 1994)

CL und CH sind Tongruppen des Unified Soil Classification System (ASTM D2487-17(2025)) mit einer Fließgrenze unter 50 bzw. von 50 oder mehr; die Fließgrenze bestimmen wir im Labor nach TS EN ISO 17892-12:2018+A2:2022. Die Wahl ist wichtig: Für einen DPI von 40 mm/Schlag ergeben die allgemeine, die CL- und die CH-Gleichung einen CBR von etwa 5, 2 und 9.

Die Korrelationen haben klare Grenzen:

Es sind empirische Anpassungen an Felddaten von US-Militärstraßen und -Flugplätzen; hinter der allgemeinen Gleichung stehen CBR-Werte von etwa 3 bis 100 (Webster et al., 1992). Sie wurden nicht an Böden aus Zypern abgeleitet und gelten nicht allgemein.
Sie gelten für den 8-kg-Hammer (oder den korrigierten 4,6-kg-Wert) mit der Standardspitze.
ASTM D6951 weist darauf hin, dass ein so geschätzter Feld-CBR normalerweise nicht mit einem getränkten Labor-CBR übereinstimmt.
In Tonen hoher Plastizität kann am Gestänge haftender Boden eine mit der Tiefe zunehmende Festigkeit vortäuschen; Webster et al. (1992) halten Ablesungen in solchen Tonen bis etwa 300 mm für zuverlässig.
Ablesungen streuen; daher geben wir je Schicht einen repräsentativen Wert an und nennen stets die verwendete Gleichung.

Wo das DCP nützlich ist

Prüfung des Untergrunds vor dem Einbau der unteren Tragschicht,
Grabenverfüllungen, um zu sehen, ob die unteren Lagen so gut verdichtet sind wie die oberste,
Straßenschäden: Prüfung eines geschädigten und eines intakten Abschnitts durch Kernbohrlöcher, um die schwache oder zu dünne Schicht zu finden,
Schüttungen unter Bodenplatten und um Fundamente, wo ein Schurf störend wäre,
die erste Phase einer Baugrunderkundung für Straßen, zusammen mit Schürfen und Laborklassifikation.

Grenzen des Verfahrens

Grobkörniges Material: ASTM D6951 schließt körnige Materialien mit einem nennenswerten Anteil an Körnern über 50 mm aus; Steine lenken die Spitze ab oder stoppen sie.
Zementierte Schichten: Stark stabilisierte oder zementierte Materialien oder eine harte Kalkkruste (Calcrete) stoppen die Spitze und müssen durchbohrt werden.
Wassergehalt: Tonige Böden erscheinen nach Regen schwächer und beim Austrocknen fester; Ergebnisse sollten unter ähnlichen Bedingungen verglichen werden.
Oberfläche: Der obere Teil einer lockeren körnigen Schicht ist seitlich nicht gestützt und erscheint schwächer als die Schicht insgesamt.
Kein Dichteversuch: Nach ASTM D6951 lässt sich die Dichte nur über eine Korrelation abschätzen, die für genau dieses Material erstellt wurde. Fordert die Spezifikation einen Verdichtungsgrad, ist ein Sandersatzversuch nötig.
Kein Labor-CBR: Die Schätzung ersetzt keinen CBR-Versuch nach TS EN 13286-47:2021, wenn dieser gefordert ist.

Welcher DPI- oder CBR-Wert für eine Schicht ausreicht, legen die Projektspezifikation und der Straßenbau- oder Geotechnikingenieur fest. Wir berichten die Daten und die verwendete Korrelation, keine Bemessung.

DCP, LWD oder Sandersatzverfahren?

Versuch	Welche Frage er beantwortet	Norm
DCP	Festigkeitsprofil über die Tiefe, Schichtdicken, geschätzter CBR	ASTM D6951/D6951M-18(2023)
LWD (Zorn ZFG 3.1)	Evd-Steifigkeit des Schichtsystems an der Oberfläche, in etwa zwei Minuten je Punkt	ASTM E2835-21(2026)
Sandersatzverfahren	Trockendichte vor Ort und Verdichtungsgrad bezogen auf die Proctor-Referenz	ASTM D1556/D1556M-24, TS 13872:2019+T1:2026

Im Straßenbau arbeiten die drei Verfahren zusammen: Das LWD deckt viele Punkte je Lage ab, das Sandersatzverfahren liefert den geforderten Verdichtungsgrad, und das DCP zeigt, was darunter liegt. Mehr dazu in unseren Ratgebern LWD-Verdichtungskontrolle und der Evd-Wert, Sandersatzverfahren und Verdichtungsgrad und Proctor-, CBR- und Wassergehaltsversuche.

So können wir helfen

Wir prüfen mit beiden Hämmern im Rahmen unseres Service Baugrunderkundung und DCP-Prüfung, durchbohren gebundene Schichten bei Bedarf und klassifizieren Proben in unserem bodenmechanischen Labor, wenn die CBR-Gleichung von der Bodenart abhängt. Unser Bericht enthält:

die Lage jedes Punktes (Plan oder Koordinaten) und die Anfangstiefe (Oberfläche oder unter einem Bohrkern),
den verwendeten Hammer und die Rohablesungen,
Diagramme der Tiefe über der kumulierten Schlagzahl und des DPI über die Tiefe,
Schichtgrenzen, den DPI jeder Schicht und den geschätzten CBR mit Angabe der Gleichung.

Senden Sie uns Pläne, die zu prüfenden Schichten und die Spezifikation über unsere Kontaktseite.

Häufig gestellte Fragen

Kann das DCP einen Labor-CBR-Versuch ersetzen?

Nein. Es liefert eine Feldschätzung aus einer Korrelation, die laut ASTM D6951 normalerweise nicht mit einem getränkten Labor-CBR übereinstimmt. Legt die Spezifikation einen CBR-Wert für ein Material fest, ist der Laborversuch weiterhin nötig.

Können Sie unter Asphalt oder einer Betonplatte prüfen?

Ja, durch ein gekerntes oder gebohrtes Zugangsloch, beginnend auf dem Material darunter. Der Bohrkern liefert zugleich die Dicke der gebundenen Schicht.

Wie tief reicht der Versuch?

Mit dem Standardgestänge etwa 1 m, mit Verlängerungsstangen etwa 2 m; in dieser Tiefe macht die Mantelreibung die Ablesungen unsicherer. Für Gründungen oder größere Tiefen sind Bohrungen das richtige Mittel; siehe unsere Seite Geotechnische Bohrungen.