Erdschrauben als Beitrag zur Bauwende: Innovative Fundamentlösungen für PV-Projekte in Bayern bei schwierigen Bodenverhältnissen

Geotechnische Ausgangslage für PV- und Leichtbauprojekte

Projektentwickler sehen sich zunehmend mit heterogenen Untergrundbedingungen konfrontiert. Altlasten, Auffüllungen und wechselnde Bodenklassen erschweren die sichere Gründung von Gestellen, Carports oder Leichtstahlkonstruktionen. Klassische Streifen- oder Punktfundamente erfordern erhebliche Aushub- und Schalungsarbeiten, die Genehmigungszeiten verlängern und den Bauablauf stören. Erdschrauben schwieriger Boden gewinnen daher an Bedeutung, weil sie Lasten über Mantelreibung und Spitzenpressung direkt in tragfähige Schichten einleiten und auf einen konventionellen Betoneinsatz verzichten können.

Regulatorischer Rahmen und statische Nachweise

Für alle Bauvorhaben gilt die DIN EN 1997-1 in Verbindung mit DIN 1054. Bei Schraub- oder Pfahlgründungen verlangt die Norm eine geotechnische Kategorie 2 oder 3, abhängig von Traglast und Bauwerkstyp. Last-Verformungs-Versuche vor Ort dienen als Bemessungsgrundlage und belegen die Anforderungen an Gebrauchstauglichkeit und Grenzzustände. Zusätzlich gewähren einzelne Landesbauordnungen vereinfachte Verfahren, sofern ein Fundament ohne Beton Sandboden einbindet und kein dauerhafter Eingriff in den Wasserhaushalt erfolgt. Die sofortige Belastbarkeit nach dem Einschrauben minimiert Risiken in Bezug auf Bauzeit, Baustellenlogistik und Witterungsfenster.

Material- und Korrosionskonzepte

Erdschrauben bestehen typischerweise aus feuerverzinktem Stahl S235 oder S355. Bei chlorid- oder sulfatbelasteten Böden kommt Duplex-Beschichtung zum Einsatz, um die projektierte Nutzungsdauer von mindestens 25 Jahren zu erreichen. Prüflasten von 1,5- bis 2-facher Nutzlast sichern die Tragreserven. Digitale Drehmomentprotokolle liefern dabei nachvollziehbare Qualitätsnachweise für Endabnehmer und Versicherer.

Schraubfundament Fels

In verwittertem Fels oder stark kiesdurchsetztem Moränenschutt übernimmt eine kerbverzahnte Spitze das Eindringen. Reicht die Eindringtiefe nicht aus, wird vorgebohrt und die Schraube mit hochfester Suspensionsmischung verpresst. Die resultierende Einbindung erzeugt hohe Steifigkeit gegen horizontale Lasten, wie sie bei einreihigen PV-Tischen in Hanglagen auftreten. Der Verzicht auf Sprengungen oder großflächiges Ausschachten reduziert Emissionen und schont angrenzende Infrastruktur.

Erdschrauben Lehm

Bindiger Lehm unterliegt saisonal stark variierenden Feuchtegehalten, was Setzungen und Volumenänderungen begünstigt. Längere Gewindegänge mit größerem Außendurchmesser erhöhen die Mantelreibung, während Flansche die Lasten in tiefer liegende, weniger schwankende Schichten ableiten. Sensorisch erfasste Eindrehmomente dienen als Indikator für ausreichende Tragfähigkeit, sodass ein aufwendiger Plattendruckversuch entfällt.

Fundament ohne Beton Sandboden

Nicht bindiger Sand bietet günstige Verformungseigenschaften, aber geringe Kohäsion. Erdschrauben nutzen hier die hohe Reibung an den Gewindeflanken. Bei dynamischen Wind- und Schneelasten, etwa unter freistehenden Tracker-Systemen, lassen sich Injektionsharze einbringen, um die Zugsicherheit zusätzlich zu erhöhen. Dadurch bleibt die Baustelle frei von Schalungen, Bewehrungen und Betonmischern, was insbesondere auf eng getakteten Logistik- oder Flughafenarealen Abläufe vereinfacht.

Wirtschaftliche Bewertung im Lebenszyklus

Kalkulatorisch werden Erdschrauben als Betriebsausgaben betrachtet, weil Rückbau und Recycling am Ende der Nutzung planbar sind. Eine Studie des Fraunhofer ISE beziffert den Rückbau herkömmlicher Fundamentblöcke auf durchschnittlich 55 €/m³ Beton, während Erdschrauben lediglich ausgeschraubt und dem Metallrecycling zugeführt werden. Die Verkürzung der Bauzeit um bis zu 50 % senkt Finanzierungskosten, da Fremdkapital früher in Ertragsphasen übergeht. Betreiber von Agri-PV-Anlagen profitieren zusätzlich von der Möglichkeit, die Flächen nach Projektende landwirtschaftlich weiterzunutzen, ohne aufwendige Rekultivierung.

Qualitätssicherung und Monitoring

Moderne Hydraulikeinheiten erfassen Drehmomentverläufe in Echtzeit und übertragen sie als Messprotokoll in BIM-fähige Datenbanken. Facility-Manager erhalten damit einen digitalisierten Nachweis, der im späteren Asset-Management eine belastbare Grundlage für Wartungs- und Instandhaltungsplanungen bietet. Eine integrierte GPS-Positionsbestimmung vereinfacht die Dokumentation von Kabeltrassen und Erdungskonzepten unter großflächigen Solarcarports.

Bauablauforganisation und Logistik

Die Einbindung von Erdschrauben schwieriger Boden verändert die Taktung von Montagekolonnen, da Aushub-, Schalungs- und Betonierfenster entfallen. Auf flächigen PV-Feldern lassen sich tägliche Installationsraten von über 300 Schrauben bei zwei Hydraulikeinheiten realisieren. Die kompakten Geräte unterschreiten ein Einsatzgewicht von 3 t, wodurch standardisierte Zwei-Wege-Bagger ausreichen und aufwändige Schwerlasttransporte entfallen. Für innerstädtische Leichtbauhallen bedeutet dies geringere Verkehrsbelastung und eine höhere Akzeptanz bei Anwohnern.

Ressourcen- und Terminplanung

Da ein Fundament ohne Beton Sandboden sofort belastbar ist, können Folgegewerke unmittelbar anschließen. Das reduziert Liegezeiten von Material und Gerät, was sich in einer verkürzten Kapitalbindung widerspiegelt. Projektsteuerer kalkulieren üblicherweise mit einer Parallelisierung von Gründungs- und Stahlbauarbeiten, wobei Drehmomentprotokolle als Freigabekriterium dienen.

Digitale Vorplanung und BIM-Integration

Georeferenzierte Punktwolken aus Drohnenbefliegungen liefern die Lagedaten für Schraubfundament Fels oder weiche Böden. Die Bohrpunkte werden in BIM-Modelle importiert, um Kollisionsprüfungen mit unterirdischen Leitungen vorzunehmen. Anschließend steuern GPS-gestützte Hydraulikeinheiten das Eindrehmoment und dokumentieren jeden Einbau in Echtzeit. Diese Daten fließen in das Facility-Management und ermöglichen eine zustandsbasierte Instandhaltung.

Nachhaltigkeits- und ESG-Aspekte

Unternehmenskunden stellen verstärkt Anforderungen an CO₂-Bilanzierung und Taxonomie-Konformität. Erdschrauben Lehm oder in anderen Böden erfordern weder Zement noch Kies und reduzieren somit Scope-3-Emissionen. Eine projektbezogene Ökobilanz zeigt, dass pro 100 kN Traglast bis zu 120 kg CO₂ im Vergleich zu Betonfundamenten eingespart werden können.

Rückbau und Kreislaufwirtschaft

Die vollständige Rückführbarkeit des Stahls in bestehende Recyclingströme erhöht die Materialausbeute auf über 95 %. Nach Projektende werden die Schrauben ausgeschraubt, sortenrein getrennt und erneut verschmolzen. Bei Schraubfundament Fels wird die Suspensionsmischung hydraulisch gelöst, sodass keine Restkörper im Boden verbleiben. Agrarbetriebe nutzen die Flächen anschließend ohne Einschränkungen weiter.

Taxonomie-Kompatibilität und Berichtspflichten

Die EU-Taxonomie verlangt einen Nachweis, dass Bauprojekte „Do No Significant Harm“-Kriterien erfüllen. Ein Fundament ohne Beton Sandboden vermeidet Eingriffe in den Wasserhaushalt und erleichtert den behördlichen Nachweis. Unternehmen können darüber hinaus die Ressourceneffizienz im Nachhaltigkeitsbericht quantifizieren und gegenüber Investoren belegen.

Risiko- und Qualitätsmanagement

Das Risikoprofil von Projekten mit Erdschrauben schwieriger Boden verschiebt sich von geotechnischen Unsicherheiten hin zu Montage- und Dokumentationsrisiken. Diese sind jedoch durch standardisierte Prüfverfahren adressierbar.

Last-Verformungs-Monitoring im Betrieb

Für PV-Tracker mit hohen zyklischen Belastungen werden beschleunigte Dauerschwingversuche angesetzt. Ergänzend erfassen Neigungssensoren horizontale Verschiebungen des Pfahlschaftes. Abweichungen von mehr als 3 mm lösen Wartungsprozesse im Asset-Management aus, bevor Grenzzustände erreicht werden.

Versicherungstechnische Bewertung

Die Echtzeitprotokolle der Hydraulikeinheiten dienen Versicherern als Primärnachweis für fachgerechten Einbau. Dies kann zu reduzierten Prämien führen, da die Schadenwahrscheinlichkeit klar quantifiziert vorliegt. Zudem erleichtert der modulare Charakter der Schraubfundamente das Nachrüsten zusätzlicher Tragreserven, falls sich das Lastenheft während der Lebensdauer ändert.

Rechtsrahmen bei temporären Bauten

Im Bereich von Messen oder Übergangslogistikzentren kommt häufig eine temporäre Bauartgenehmigung zum Einsatz. Die Landesbauordnungen akzeptieren Erdschrauben Lehm oder Schraubfundament Fels als rückstandsfreie Lösung, wodurch Rückbauauflagen und Sicherungsleistungen reduziert werden. Das verkürzt Risikoexposure und verbessert die Liquiditätsplanung.

Fazit

Erdschrauben bieten einen belastbaren Lösungsweg für heterogene Untergründe, minimieren Bauzeit sowie CO₂-Emissionen und erleichtern behördliche Genehmigungsprozesse. Unternehmen mit hohen ESG-Anforderungen profitieren von recyclingfähigen Komponenten und digital verknüpften Qualitätsnachweisen. Für die Projektpraxis empfiehlt sich eine frühzeitige Einbindung geotechnischer Experten, die Auswahl standortspezifischer Schraubgeometrien und der Einsatz BIM-fähiger Drehmomentprotokolle, um Termin- und Kostensicherheit zu gewährleisten.

Wenn Sie mehr über individuelle Lösungen für Solarcarports erfahren möchten, besuchen Sie unsere Kontaktseite: https://pillar-de.com/kontakt/

Denken Sie darüber nach, wie sich Solarcarports in Ihrem Unternehmen einsetzen lassen?
Gerne prüfen wir gemeinsam die Möglichkeiten –

besuchen Sie unsere Kontaktseite und senden Sie uns eine unverbindliche Anfrage.

​