Wenn kurz hinterm Deich in Bremerhaven neue Gebäude wachsen, dann muss der Untergrund erst vorbereitet werden. Den meist findet man nicht tragfähigen Boden. Es braucht dann eine Pfahlgründung.
Der Bremerhavener Boden
Im Untergrund der Seestadt finden sich glaziale Ablagerungen der Elster-, Saale- und Weichselkaltzeit. Dazu zählen u.a. glazilimnische Beckenschluffe, Geschiebelehm/-mergel aus der Grundmoräne, fluviatile und glazifluviatile Sandschichten, verschiedene Schotter sowie einige äolische Flugsande.
Gerade im wassernahen Bereich und den Niederungen sind die glazialen Schichten von Sedimenten des Holozän überlagert. Es finden sich Ablagerungen von marin-brackischen Ablagerungen der Watt- und Marschgebiete, Torfe der Hoch- und Niedermoore sowie fluviatilen Auesedimente.
Die känozoische Deckschicht ist in dieser Region sehr ausgiebig und der präquartärer Untergrund tritt deswegen nicht zu Tage. Wer sich dies auf einer Karte anschauen möchte, wird hier fündig.
Zusammengefasst sind das keine guten Voraussetzungen für stabile Baugründe.
Holzpfähle zur Befestigung
Noch bis zum Ende des 19. Jahrhunderts wurden angespitzte Baumstämme oder einfache Holzpfähle in den Boden getrieben. Diese Pfähle wurden häufig mit einem eisernen Beschlag versehen. Der sogenannte Pfahlschuh diente dazu, die Pfähle auch in festeren Untergründen einschlagen zu können. Durch aufgelegte Balken verbunden, entstanden die Pfahlroste als Auflage für das Mauerwerk.
Es gibt heute noch aus römischer Zeit stammende und bis heute unbeschädigte Pfähle. Denn Holzpfähle sind äußerst stabil und haltbar, wenn sie dauernd im Wasser stehen. In Wasserwechselzonen, also z. B. an Standorten mit wechselnden Grundwasserständen oder Gezeiten verrotten die Pfähle im Laufe der Zeit. Solche Probleme kennt man in der Geschichte Bremerhavens und Bremens häufig. Die Folge sind abgesackte und schiefe Gebäude, die aufwendig gesichert werden müssen.
Während früher die mächtige Holzstämme in den Boden gerammt worden sind, werden heute andere Techniken verwendet um einen sicheren Untergrund für Baumaßnahmen zu schaffen.
Moderne Pfahlgründung
Als Pfahlgründung wird eine Variante der Tiefgründung in der Bauausführung bezeichnet. Die Lasten von Tragwerken werden dadurch in tiefere und tragfähigere Bodenschichten verlagert. Mit Hilfe von Pfählen werden schlecht tragfähige Bodenbereiche überbrückt. Die Pfähle, auch Piloten genannt, werden in den Baugrund gebohrt oder gerammt bis eine ausreichend tragfähige Schicht erreicht wird.
Druck- und Lastkräfte durch die Bausubstanz werden dann durch die Reibung des Pfahls mit dem Baugrund und zum anderen über den Spitzendruck der Pfähle abgeleitet.
An heutigen Baustellen kommen viele verschiedene Pfahlarten zum Einsatz. Je nach Einsatzzweck, Boden- und Umgebungsbedingungen bestehen die Pfähle aus verschiedenen Materialien bzw. können auf verschiedene Weisen hergestellt werden.
In Bremerhaven beobachte ich meistens Ortbetonpfähle.
In Bremerhaven wird mit Ortbetonpfählen gegründet
Bildnachweis: Sabrina CzakDazu wird der Beton vor Ort in Bohr- oder Rammlöcher eingebracht. Dies ist besonders praktisch, da der Durchmesser und die Länge der Pfähle jeweils auf die entsprechenden Anforderungen ausgelegt werden kann.
Man unterscheidet zwischen Groß- und Kleinbohrpfähle. Die Kleinbohrpfähke sind im Durchmesser kleiner als 30 cm. Von Großbohrpfählen haben einem Durchmesser größer gleich 30 cm.
Es gibt verschiedene Techniken um dies umzusetzen. Wird mit einem Bohrpfahl gearbeitet, dann wird die Erde nicht verdrängt, sondern ein unten offenes Stahlrohr in die Erde gebohrt. Nach dem die Erde aus dem Inneren des Rohres entfernt wurde, wird eine Stahlbewehrung abgelassen und das Rohr mit Beton oder Mörtel befüllt.
Mit dem Abbinden des Beton Bohrrohr schrittweise herausgezogen. Der Vorteil ist, dass in der Tiefe stehendes oder eindringendes Wasser vom schwereren frischen Beton nach oben gespült wird.
Diese Technik wird häufig für statisch anspruchsvolle Gründungen wie bei Hochhäusern angewendet.
Als Alternative zu Bohrpfählen gibt es die Schneckenbohrtechnik. Dabei wird eine hohle Endlos-Bohrschnecke in den Boden „gedreht“. Wenn die gewünschte Tiefe erreicht ist, wird Beton durch die hohle Bohrschnecke gepresst und diese damit zusammen mit dem Aushub zurück nach oben gedrückt. Die Stahlbewehrung wird erst anschließend in den noch frischen Beton ein gerüttelt.
Alle Techniken haben es gemeinsam, dass nachdem der Beton ausreichend abgebunden hat, die Baugrube ausgehoben wird. Dies wird gemacht bis die Köpfe der Pfähle zum Vorschein kommen. Die Köpfe werden auf das gleiche Niveau abgebrochen. Der Pfahlkopf bildet dann die Unterkante des Fundaments oder der Bodenplatte.
Off-Topic
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Bildquellen
- Pfahlramme: Sabrina Czak
Dass man bereits in früheren Jahrhunderten auf die Pfahlgründung gesetzt hat, ist auch in Venedig ersichtlich. Ich wusste gar nicht, dass auch die Römer das Prinzip schon kannten. Ein Freund will einen Bagger in Berlin mieten und dann am See bauen. Muss er sich dann auch um die Pfahlgründung kümmern?
Die Frage kann ich leider nicht beantworten. Dazu müsste er sich mit dem zuständig Bauamt auseinandersetzen, ob und wie eine Gründung notwendig ist.
Ich betreibe aufgrund meines Studiums eine Recherche bzgl. des Baus des Bremerhavens. Der Bau erwies sich als sehr aufgrund des schlickigen Bodens, was Sie auch erwähnen. Der Bau benötigte demnach sehr robuste duktile Pfähle.
Vielen Dank für den interessanten Beitrag zur Pfahlgründung. Gut zu wissen, dass die Schneckenbohrtechnik eine gute Alternative zu Bohrpfählen ist. Pfahlgründungen in Schneckenbohrtechnik sollen auch besonders lärmarm und dadurch gut geeignet für die dicht bebaute Innenstadt sein.
Unser Bremer Haus hat unter dem Kellerboden eine Reihe gemauerter Pfeiler, die durch Gewölbe verbunden sind. Quer dazu sind auf den Gewölben Stahlträger verlegt, die den Kellerboden aus Beton bilden. DieTiefe der Pfeiler ist nicht bekannt.
Wurde unter solchen Pfeilern um 1900 zusätzlich noch eine Pfahlgründung ausgeführt?
Ich bin leider kein Statiker von Beruf und kann Ihnen zu der konkreten Situation leider nicht weiterhelfen zumal in Bremen auch historisch andere Gründungsvarianten zur Anwendung gekommen sind.