Was ist eine Pfahlgründung?

Ist der Boden, auf dem ein Gebäude gebaut wird, nicht voll tragfähig, kann das Bauwerk im schlimmsten Fall einsinken. In diesem Fall ist eine Tiefgründung nötig, um das Gebäude ausreichend abzusichern. Eine Möglichkeit der Tiefgründung stellt die sogenannte Pfahlgründung dar, bei der tragende Pfahlelemente in die Erde getrieben werden, um die Gebäudelast gleichmäßig auf den darunterliegenden Boden zu verteilen.

Was ist eine Pfahlgründung?

Bei der Pfahlgründung handelt es sich um eine Technik aus der Tiefgründung, die verwendet wird, wenn andere Gründungsmethoden so wie ein gewöhnliches Fundament aufgrund der Beschaffenheit des Bodens oder der Belastungen des Bauwerks nicht ausreichen.

Bei der Pfahlgründung werden zylindrische Pfähle vertikal in den Boden getrieben, und zwar so tief, bis sie eine genügend tragfähige Boden- oder Gesteinsschicht erreichen. Dort wird die Gebäudelast durch die sogenannte Mantelreibung, also die Reibung zwischen Pfahl und Baugrund, sowie den Druck der Pfahlspitze gleichmäßig auf den Boden verteilt. Je nach Anforderung des Bauwerks beziehungsweise Untergrunds kommen dabei unterschiedliche Arten von Pfählen zum Einsatz. Diese werden entweder durch Rammen, Bohren oder Rütteln in den Boden getrieben.

Wann ist eine Pfahlgründung notwendig?

Die Pfahlgründung kommt vermehrt in Gebieten mit instabilen oder schwierigen Bodenverhältnissen zum Einsatz, wo eine gleichmäßige Lastenverteilung auf eine größere Tiefe erforderlich ist. Sie bietet eine effektive Lösung für instabile Böden, hohe Gebäudelasten oder ungleichmäßige Bodenverhältnisse. Auch in Regionen mit hohem Grundwasserspiegel können Pfahlgründungen eingesetzt werden, um durch wasserführende Schichten hindurch eine tragfähige Unterstützung zu gewährleisten. Wenn ein Bauwerk auf einem Hang oder einer schrägen Fläche errichtet wird, können Pfahlgründungen dazu beitragen, die unterschiedlichen Höhen und Lasten auszugleichen.

Welche Pfahlarten gibt es?

Abhängig von den Bodenbedingungen und dem Einsatzzweck werden zur Pfahlgründung unterschiedliche Arten von Pfählen verwendet. Welche davon für ein Projekt am besten geeignet ist, ergibt sich aus der Bodenbeschaffenheit, der Umgebung und den zu erwartenden Bauwerkslasten. Es muss also dementsprechend individuell von Projekt zu Projekt entschieden werden. Folgende Varianten kommen am häufigsten zum Einsatz:

• Bohrpfähle: Bei dieser Pfahlart wird ein Loch in den Boden gebohrt und dieses mit Beton gefüllt. Da der Beton in der Regel vor Ort gemischt wird, bezeichnet man diese Pfähle auch als Ortbetonpfähle. Zur Installation wird ein Stahlrohr verwendet, das nach dem Austrocknen wieder entfernt wird. Bei besonders instabilen Böden kann es allerdings nötig werden, das Rohr zu behalten, um den Bohrkanal zu sichern und ein Einbrechen zu verhindern. In diesem Fall spricht man von einem verrohrten Bohrpfahl. Bohrpfähle eignen sich besonders gut für Projekte, die besonders tiefe und dicke Pfähle erfordern und bei denen große Lasten auf nicht tragfähigem Terrain verteilt werden müssen. Dazu gehören zum Beispiel Brücken oder Hochhäuser. Da es bei der Installation der Pfähle nur zu geringen Erschütterungen kommt, sind Bohrpfähle auch in dicht besiedelten Wohngebieten kein Problem.
• Stahlpfähle: Pfähle aus Stahlrohren werden auch als Vollverdrängungspfähle bezeichnet. Warum? Sie werden häufig als Rammpfähle in den Boden gerammt, wodurch der Boden verdrängt wird und es zu Erschütterungen kommt. Diese Art von Pfahlgründung ist auch für hartes Terrain gut geeignet und kommt häufig im Offshorebereich zum Einsatz. Ebenfalls werden Stahlpfähle auf Baustellen gerne als temporäre Lösungen genutzt. Eine beliebte Variante sind sogenannte Duktilpfähle aus duktilem Gusseisen, die einfach miteinander gekoppelt werden können.
• Fertigrammpfähle: Werden die Pfähle nicht auf der Baustelle hergestellt, sondern vom Werk fertig geliefert, spricht man von Fertigteilpfählen. Diese werden vor Ort in den Boden gerammt. Da dadurch aber eine intensive Erschütterung entstehen kann, wird diese Pfahlart nur noch sehr selten in dicht besiedelten Gebieten verwendet. Dafür sind Fertigteilrammpfähle äußerst robust, haben hohe Traglasten und sind für so gut wie jede Bodenart geeignet. Fertigrammpfähle können aus verschiedenen Materialien wie Stahlbeton, Gusseisen oder sogar Holz bestehen. Letzteres wird heutzutage allerdings kaum noch benutzt.
• Mikropfähle: Bei Pfählen mit einem Durchmesser von unter 30 Zentimetern spricht man von Mikropfählen. Dabei handelt es sich in der Regel um Bohrpfähle, die neben der Pfahlgründung auch zur Sicherung von Baugruben oder Böschungen verwendet werden. Sie verursachen kaum Erschütterungen, benötigen keine großen Gerätschaften und können auch zur Nachgründung verwendet werden.

Wann ist ein Bodengutachten notwendig?

Um herauszufinden, welche Art der Pfahlgründung nötig ist, spielt das Bodengutachten eine entscheidende Rolle. Dabei werden Bohrungen durchgeführt und Proben entnommen, mit deren Hilfe die unterschiedlichen Bodenschichten analysiert werden. Das Bodengutachten gibt Aufschluss darüber, wie tief die Pfähle installiert werden müssen. Zudem hilft es dabei, potentielle Risiken wie lockere Bodenschichten, Grundwasserstände oder heterogene Bodenverhältnisse zu identifizieren. Für eine sichere Pfahlgründung sollte daher immer unbedingt ein umfassendes Gutachten erstellt werden.

Ist eine Pfahlgründung auch nachträglich möglich?

Im Idealfall sollte eine Pfahlgründung als erster Schritt im Bau erfolgen. Allerdings kann es vorkommen, dass Häuser über keine ausreichende Gründung verfügen, Bauleute die Bodenbeschaffenheit zu optimistisch eingeschätzt haben oder ein ausführliches Bodengutachten beziehungsweise die angemessene Gründung aus Kostengründen umgangen wurde. Hält der Boden den Lasten nicht Stand, sinkt das Gebäude über die Zeit ein und es kann zu Schieflagen kommen – so wie beim Schiefen Turm von Pisa. In solchen Fällen kann eine nachträgliche Pfahlgründung nötig werden. Dabei kommen üblicherweise Presspfähle zum Einsatz, die durch Hydraulik in den Boden unter das Gebäude gepresst werden und es vor weiterem Einsinken schützen, beziehungsweise anheben. Dies kann jedoch sehr kostspielig werden. Wenn möglich, sollte das Bodengutachten noch vor Beginn der Planung durchgeführt werden.