Schraubfundamente für modulare PV-Carports: Effiziente Baugrundlagen revolutionieren die Bauwirtschaft in Bayern und erfüllen neue Umweltvorgaben

Tragfähige Basis dank schraubfundamente modular

Die Statik eines Solarcarports steht und fällt mit der Gründung. Stahlgewerke, PV-Paneele und optionale Wallboxen erzeugen erhebliche Punktlasten, die unmittelbar in den Baugrund eingeleitet werden müssen. schraubfundamente modular erreichen diese Lastverteilung durch angeschweißte Spiralen oder Rohrgewinde, die sich ohne Aushub in den Untergrund eindrehen lassen. Bereits nach dem Einbringen sind sie voll belastbar, weil keine Abbinde- oder Trocknungszeiten anfallen. Für Betreiber bedeutet das verkürzte Bauzeiten, geringere Stillstandskosten und eine sofortige Nutzbarkeit der Stellplätze.

Die Tragzahlen liegen projektabhängig zwischen 75 kN und 120 kN pro Fundament. Bei üblicher Achsgeometrie von 5,0 × 5,0 m lassen sich damit Dachfelder von bis zu 25 m² abfangen. In Regionen mit hohen Schneelasten, etwa in Bayern oder im Erzgebirge, können größere Durchmesser gewählt oder Doppelgründungen vorgesehen werden. Die Materialwahl – meist feuerverzinkter Stahl S235JR – erfüllt DIN EN ISO 1461 und garantiert einen Korrosionsschutz von über 50 Jahren unter moderaten Bodenbedingungen.

Geotechnische Randbedingungen

Vor der Ausführung empfiehlt sich ein Rammsondierungstest nach DIN EN ISO 22476-2. Die Eindringwiderstände liefern verlässliche Aussagen über Lagerungsdichte, Torfanteile und Grundwasserstände. Auf dieser Grundlage definiert der Tragwerksplaner die optimale Länge der Schraubanker. Typische Baulängen liegen zwischen 1,2 m und 3,0 m; gesteckte Verlängerungen gestatten flexible Anpassungen an wechselnde Bodenschichten.

Im Unterschied zu Betonfundamenten bleibt das natürliche Bodenprofil weitgehend intakt. Versickerungsfähige Oberflächen werden nicht versiegelt, sodass Regenwasser weiterhin dezentral im Erdreich aufgefangen wird. Das reduziert in mehreren Bundesländern die Niederschlagswassergebühr und erleichtert die Genehmigung nach den Landesbauordnungen.

Statik und Normenkonformität für ein pv carport system

Ein pv carport system unterliegt denselben Bemessungsregeln wie freistehende Stahltragwerke. Planer müssen Windzone, Schneelastzone und Erdbebenzone nach DIN EN 1991 ermitteln. Für die Gründung greifen die Eurocodes 3 und 7, ergänzt um nationale Anhänge. schraubfundamente modular werden in der Regel mittels Finite-Elemente-Simulationen nachgewiesen. Sämtliche Lastfallkombinationen – Eigengewicht, Verkehrslast, Wind- und Schneedruck – werden in einem Bemessungsmodell integriert, das auch die Rotationssteifigkeit des Ankers berücksichtigt.

Der Nachweis erfolgt zweistufig: Zunächst wird die Grenzzustand-Analyse für den Baugrund durchgeführt. Anschließend erfolgt der Bauteilnachweis für das Stahlbauteil selbst. Beide Ergebnisse fließen in das Prüfstatikdokument, das bei den Genehmigungsbehörden eingereicht wird. Die sofortige Tragfähigkeit der Schraubanker ermöglicht es, bereits während des Fundamentierens stichprobenartige Zugversuche nach DIN EN ISO 22477-1 durchzuführen. Diese Vorgehensweise beschleunigt die Abnahme durch Prüfingenieure, da Tragverhalten und Baugrundparameter in Echtzeit validiert werden.

Brandschutz und elektrische Sicherheit

Die Stahlkomponenten eines pv carport system gelten als nicht brennbar (Baustoffklasse A1). Im Brandfall tragen sie zur Rauchgasableitung bei, ohne toxische Dämpfe freizusetzen. Für die Erdungsanlage wird häufig die Mantelfläche der Schraubanker genutzt. Eine leitfähige Verbindung zwischen Fundament und Potentialausgleichsschiene reduziert den Einsatz zusätzlicher Erder und erfüllt die Anforderungen der VDE 0100-712 für Photovoltaik-Installationen. Zugleich minimiert sich die Überspannungsgefährdung bei indirekten Blitzeinschlägen.

Planungssicherheit durch skalierbare fundament erweiterung

Wirtschaftliche Szenarien von Parkflächen verändern sich häufig: Flottenumstellungen auf E-Mobilität, steigende Nutzerzahlen oder zusätzliche Ladepunkte erfordern eine höhere Dachlast und mehr Stellplätze. Eine modulare fundament erweiterung erlaubt es, bestehende Carportfelder ohne Großbaustelle auszubauen. Der Ablauf ist reversibel: Bestandsanker werden freigelegt, herausgedreht und an anderer Position wieder eingesetzt. Neue Schraubanker werden in das Georaster eingefügt, sodass die Tragstruktur nahtlos wächst.

Diese Vorgehensweise senkt die Total-Cost-of-Ownership erheblich. Rückbaukosten entfallen fast vollständig, weil kein Beton entsorgt werden muss. Der Rücknahmewert des Stahls wird im Lifecycle-Assessment positiv angerechnet. In urbanen Lagen profitieren Bauherren zusätzlich von geringerer Lärmbelastung, da Vibrations- oder Rammgeräte nicht erforderlich sind.

Integration zukünftiger Technologien

Beim Entwurf einer fundament erweiterung lassen sich Vorhaltungen für zusätzliche Kabeltrassen, Batteriespeicher oder Beleuchtungspoller einplanen. Leerrohrsysteme werden direkt an den Schraubankern fixiert und sind zugänglich, ohne die Deckschicht der Parkfläche zu öffnen. Für Betreiber ergibt sich eine hohe technische Resilienz: Neue Ladesysteme oder PV-Leistungsoptimierer lassen sich einbinden, ohne das Tragwerk anzutasten.

Montageprozesse und Bauablauf

Zeitkritische Parkflächenprojekte verlangen nach klar strukturierten Abläufen. Die logistische Kette beginnt üblicherweise mit der Anlieferung vorkonfektionierter Stahlbausätze auf Paletten oder in Wechselbrücken. Vor Ort werden zunächst Referenzpunkte eingemessen, sodass die schraubfundamente modular im Raster positioniert werden können. Eine hydraulische Eindrehvorrichtung mit Drehmomentprotokollierung gewährleistet reproduzierbare Einbindetiefen. Anschließend erfolgt das Aufschrauben der Fußplatten, gefolgt von der Montage der Hauptträgerprofile. Serienverschraubungen mit voreingestellten Schlagschraubern verkürzen die Taktzeit pro Achse auf unter 40 Minuten. Kraneinsätze beschränken sich auf das Setzen vorgefertigter Dachbinder; dadurch wird die Sperrzeit der Stellplätze minimiert.

Qualitätssicherung und Dokumentation

Während des gesamten Bauablaufs werden Prüfwerte digital erfasst. Drehmomente der Schraubanker, Laser-Scan-Daten zur Achsgenauigkeit und Schweißnahtprotokolle fließen in ein zentrales Baubuch nach DIN EN 1090. Die digitale Signatur ermöglicht eine unmittelbare Freigabe durch den Prüfstatiker, wodurch Standzeiten teurer Montageteams vermieden werden. Für das pv carport system ist zudem eine thermografische Abnahme der DC-Stränge vorgesehen. So lassen sich Kontaktwiderstände identifizieren, bevor Module in den Regelbetrieb gehen.

Instandhaltung und Betriebskosten

Für Betreiber mit Service-Level-Agreements ab 20 Jahren ist die Pflege der Tragstruktur entscheidend. Feuerverzinkte Oberflächen werden alle fünf Jahre visuell inspiziert; die Restzinkschicht wird mittels magnetischer Schichtdickenmessung beurteilt. Bei Bedarf erfolgt eine partielle Nachverzinkung im Spritzverfahren, ohne Demontage der Module. Wartungsintervalle der Ladepunkte sind nach VDE AR-E 2623-2-2 angesetzt und lassen sich in die jährliche Gesamtprüfung integrieren. Durch den entfallenden Betonanteil liegen die durchschnittlichen Instandhaltungskosten um rund 12 % unter denen konventioneller Anlagen gleicher Kapazität.

Ökobilanz und Rückbaukonzept

Eine ISO 14044-konforme Lebenszyklusanalyse zeigt, dass der Stahlanteil nach 30 Betriebsjahren zu über 95 % wieder in den Werkstoffkreislauf eingebracht werden kann. Da die schraubfundamente modular reversibel sind, bleibt das Bodenprofil unbeeinträchtigt; Renaturierungskosten entfallen nahezu vollständig. Für kommunale Projektträger ist dies bei Flächennutzungsplanungen ein relevanter Aspekt, da Ausgleichsmaßnahmen reduziert werden können. Zur Stilllegung wird die komplette Struktur in umgekehrter Reihenfolge demontiert; die Rückbauzeit beträgt erfahrungsgemäß weniger als 40 % der initialen Bauzeit.

Digitalisierung und Monitoring

Ein IoT-Gateway aggregiert Daten aus Wechselrichtern, Ladecontrollern und Wettersensoren. Edge-Algorithmen erkennen Abweichungen, etwa Schiefstellung von Trägerprofilen durch asymmetrische Schneebelastung. Frühwarnungen übermitteln Handlungsempfehlungen an Facility-Manager und reduzieren ungeplante Serviceeinsätze. Das System unterstützt zudem Szenarien einer fundament erweiterung, indem es statische Reserven und Kabelquerschnitte vorab simuliert und so Planungszyklen verkürzt.

Fazit

Schraubfundamente bieten eine belastbare, sofort nutzbare Grundlage für Solarcarports, erfüllen alle einschlägigen Normen und erleichtern spätere Erweiterungen erheblich. Digitale Qualitätssicherungsprozesse und ein rückbaufreundliches Design reduzieren Gesamtkosten sowie ökologische Lasten. Unternehmen sollten in frühen Projektphasen auf belastbare Geodaten, modulare Komponenten und ein integrales Monitoringkonzept achten, um Bauzeit, Betriebssicherheit und Lifecycle-Kosten optimal zu steuern.

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