Am Beruflichen Schulzentrum in Lindau ist eine zentrale Entscheidung für den geplanten Neubau gefallen: Das Gebäude soll auf Schraubpfählen gegründet werden. Der Kreisausschuss des Landkreises Lindau beschloss das am 28.10.2026 einstimmig.

Der Anlass ist durchaus ernst. Das bestehende Schulzentrum, Anfang der 1980er-Jahre errichtet, hat sich um bis zu 30 Zentimeter abgesenkt. An den Wänden sind teilweise deutliche Risse zu sehen. Beim Neubau sollen sich solche Probleme nicht wiederholen.

Viele Untersuchungen, schwieriger Baugrund

Die geologischen Bedingungen auf dem Baugrundstück stellen hohe Anforderungen an die Gründung. Deshalb wurden Gutachten erstellt, Untersuchungen durchgeführt, Belastungsversuche vorgenommen und Probegründungen ausgeführt. Verschiedene Systeme wurden dabei auf technische Sicherheit, dauerhafte Tragfähigkeit, Eignung für die örtlichen Bodenverhältnisse und Wirtschaftlichkeit geprüft.

Wichtig war außerdem, dass die Arbeiten möglichst erschütterungsarm ablaufen. Umliegende Gebäude sollen geschützt werden. Nach ersten Untersuchungsergebnissen hatten Fachleute zunächst eine Bohrpfahlgründung vorgeschlagen. Das Zentrum Geotechnik der Technischen Universität München (TUM) prüfte anschließend weitere Verfahren und bewertete die Möglichkeiten erneut auf ihre Sicherheit.

Professor Dr. Roberto Cudmani stellte die Ergebnisse dem Kreisausschuss vor und empfahl schließlich die Gründung auf Schraubpfählen. Nach Einschätzung der TUM erfüllt dieses Verfahren die erforderlichen Sicherheitsanforderungen und bietet Vorteile bei der Bauausführung, der Bauzeit und den Kosten. Nach Beratung und Abwägung folgte der Kreisausschuss der Empfehlung einstimmig. Damit steht das Gründungsverfahren fest – ein wichtiger Schritt für die Umsetzung des Neubaus.

Hier könnte Ihr Advertorial stehen
Ein Advertorial bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Botschaft direkt im redaktionellen Umfeld zu platzieren

Was Schraubpfähle im Boden leisten

Pfahlgründungen gehören zu den Tiefgründungen. Sie leiten Lasten in tiefer liegende, tragfähige Bodenschichten ab und kommen vor allem dann zum Einsatz, wenn hohe Lasten oder gering tragfähige Schichten wie Torf und Seeton vorliegen. Die Last wird grundsätzlich über Mantelreibung und Spitzendruck übertragen: Mantelreibung entsteht durch die Relativbewegung zwischen Pfahl und Boden, der Spitzendruck über die Kontaktfläche am Pfahlfuß. Wie stark welcher Anteil wirkt, hängt vom Pfahl und vom Baugrund ab.

Bei Schraubpfählen kann der Boden teilverdrängend oder vollverdrängend eingebaut werden. Boden wird dabei gar nicht oder nur in geringem Umfang gefördert, stattdessen verdichtet ihn der Pfahl beim Einbringen. Gemeint sind nicht die kleinen Schraubfundamente aus dem Garten- oder Leichtbau.

Beim Beispiel eines Atlas-Pfahls wird ein Stahlrohr drehend und drückend in den Baugrund eingebracht. Eine verlorene Schneidspitze am Rohrfuß verdrängt und verdichtet den Boden. Die Spitze bleibt im Untergrund, das Stahlrohr wird wieder gezogen. Im Schutz des Rohrs werden anschließend Bewehrungskorb und Beton eingebracht.

Das Verfahren gilt als lärm- und erschütterungsarm. Die Bodenverdichtung kann eine hohe Tragfähigkeit ermöglichen, der meist spiralförmige Pfahlschaft erzeugt zudem eine große Mantelreibung. Ganz ohne Tücken ist die Sache aber nicht: Bohrhindernisse können problematisch sein, sodass Pfähle gegebenenfalls abgebrochen und versetzt werden müssen. Außerdem braucht die Herstellung hohe Drehmomente und leistungsfähige Maschinen.

Warum die Alternativen unterschiedlich abschneiden

Im Rahmen der Untersuchungen standen mehrere Pfahlsysteme zur Diskussion: Bohrpfähle, Fertigrammpfähle, Ortbetonrammpfähle, Schraubpfähle und Mikropfähle. Für diese Verfahren gelten unter anderem die europäischen Ausführungsnormen DIN EN 1536 für Bohrpfähle, DIN EN 12699 für Verdrängungspfähle und DIN EN 14199 für Mikropfähle.

Bohrpfähle entstehen, indem Boden oder Fels gelöst und aus dem Bohrloch gefördert werden. Im Kelly-Drehbohrverfahren stabilisiert eine Verrohrung aus mehreren Rohrschüssen das Loch, während ein teleskopierbares Bohrgestänge mit passendem Werkzeug den Boden ausräumt. Je nach Gestein kommen etwa Felsmeißel zum Einsatz. Danach wird ein Bewehrungskorb eingestellt, Beton meist über einen Trichter eingebracht – insbesondere bei Betonage unter Grundwasser – und die Verrohrung wieder gezogen.

Solche Pfähle können große Tiefen und Durchmesser erreichen, hohe Lasten aufnehmen und auch dicke, wenig tragfähige Schichten überbrücken. Lärm und Erschütterungen bleiben vergleichsweise gering. Außerdem lässt sich der Baugrund am geförderten Bohrgut fortlaufend kontrollieren; Pfahllängen können während der Ausführung gegebenenfalls angepasst und Bohrwerkzeuge an den Untergrund angepasst werden. Hindernisse lassen sich unter Umständen mit Felsmeißeln beseitigen.

Allerdings braucht ein Bohrloch in nicht standfesten Böden eine Verrohrung, sonst kann es einbrechen. Bei Grundwasser droht ein hydraulischer Grundbruch, wenn der Wasserspiegel außerhalb der Verrohrung höher liegt als innerhalb; dann ist eine ausreichende Wasserauflast nötig. Beim Ziehen kann der Bewehrungskorb angehoben werden, und eine festsitzende Verrohrung kann beim Lösen Erschütterungen verursachen.

Fertigrammpfähle werden in der Regel im Werk hergestellt und als vollständige Pfähle oder Segmente angeliefert. Vor Ort lassen sich Segmente verbinden. Es gibt Stahlbetonfertigpfähle – häufig mit quadratischem Querschnitt und 20 bis 45 Zentimetern Seitenlänge –, Duktilpfähle aus duktilem Gusseisen, Holzpfähle, Verpressmörtelpfähle und Monopiles. Letztere sind einzelne, sehr große Stahlpfähle, wie sie häufig bei Offshore-Windenergieanlagen eingesetzt werden.

Das Rammen verdichtet den umgebenden Boden oft und kann dadurch hohe Mantelreibung erzeugen. Bohrgut fällt praktisch nicht an, was gerade bei kontaminierten Böden ein Vorteil ist. Die Fertigung im Werk sorgt für gleichbleibende Qualität; Stahl- und Gusseisenrammpfähle sind vergleichsweise unempfindlich, biegesteifer als Stahlbeton und gut rammbar. Bei ausreichend verdichtbaren Böden sind hohe Tragfähigkeiten möglich.

Dafür können beim Einbringen erhebliche Erschütterungen entstehen – keine Kleinigkeit für Nachbargebäude und Anwohner. Stahlbetonrammpfähle sind nur gering biegebelastbar und anfällig für Transportschäden. Ohne Verbindungsmöglichkeiten für Segmente lässt sich auf unerwartet tief liegende tragfähige Schichten nur eingeschränkt reagieren. Rammhindernisse können ein Versetzen der Pfähle und Änderungen der Planung erzwingen. Holz bleibt unter Wasser dauerhaft, zersetzt sich bei Luftkontakt aber schnell. Venedig steht übrigens auf etwa 20.000 Pfählen, die Kirche Santa Maria della Salute sogar auf etwa 100.000 Holzpfählen.

Ortbetonrammpfähle werden meist durch Innenrammung – etwa beim Frankipfahl – oder durch Kopframmung, etwa beim Simplexpfahl, hergestellt. Beim Frankipfahl schlägt ein Rammbär auf einen Beton- oder Kiespfropfen in einem Vortreibrohr. Das Rohr wird bis zur vorgesehenen Tiefe eingerammt, der Pfropfen ausgerammt und zu einem verdichteten Pfahlfuß geformt. Danach folgen Bewehrungskorb und Beton, das Rohr wird weiter gezogen und der Pfahlkopf nach dem Aushärten auf die geplante Höhe gekappt.

Die Verdichtung ermöglicht eine hohe Tragfähigkeit über Mantelreibung; ein verbreiterter Pfahlfuß kann zusätzlich große Lasten über Spitzendruck aufnehmen. Es fällt wenig Aushub an, die Pfahllänge kann an den Baugrund angepasst werden, und die Rammbarkeit liefert Hinweise auf die Bodenverhältnisse. Dem stehen je nach Verfahren erheblicher Lärm und Erschütterungen gegenüber. Zwischen frisch hergestellten Pfählen muss ausreichend Abstand bleiben, weil benachbarte Pfähle beschädigt werden könnten. Auf Rammhindernisse lässt sich kaum reagieren.

Mikropfähle als leise, aber begrenzte Lösung

Mikropfähle sind Kleinbohrverpresspfähle nach DIN EN 14199 mit Durchmessern unter 30 Zentimetern. Wegen des kleinen Pfahlfußes ist der Spitzendruck untergeordnet; die Last wird hauptsächlich über Mantelreibung übertragen. Sie werden nicht nur bei Pfahlgründungen verwendet, sondern auch zur Böschungssicherung und zur Rückverankerung von Baugrubenwänden.

Beim Beispiel eines Titan