Forschung im Bereich Schraubfundamente
Bei BAYO.S entwickeln wir nicht nur Produkte – wir erweitern auch die Grenzen dessen, wofür Schraubfundamente eingesetzt werden können. In enger Zusammenarbeit mit geotechnischen Beratern und Forschungsinstituten in Dänemark wie Andreasen & Hvidberg A/S, der Universität Aalborg, dem Innovationsfonds, dem Wachstumsfonds und Danfoss haben wir eine Plattform für Präzision, Dokumentation und Zugänglichkeit geschaffen.
Das Fundament für den Bau wird verlegt
Schraubfundamente haben ein großes Potenzial, den CO₂-Fußabdruck von Gebäuden zu reduzieren – insbesondere bei Einfamilienhäusern, Reihenhäusern und Modulbauten. Um sie jedoch breit und sicher einsetzen zu können, reicht es nicht aus, sie einfach in den Boden zu schrauben – es erfordert eine dokumentierte Installation und ein Verständnis für die Eigenschaften des Bodens.
Aus diesem Grund haben die Universität Aalborg in Dänemark, Andreasen & Hvidberg und BAYO.S in fünfjähriger Forschungsarbeit neue Anforderungen und Methoden für die Dokumentation entwickelt, die einen neuen Standard für die gesamte Branche setzen. Das Ergebnis ist eine gemeinsame technische Grundlage, die den Einsatz von Schraubfundamenten in Bauklassen 1, 2 und 3 ermöglicht, ohne Kompromisse bei Qualität oder Kontrolle eingehen zu müssen.
Ziel ist es, Ingenieuren, der Versicherungsbranche, Bauunternehmern und Behörden einen gemeinsamen technischen Rahmen für die Dokumentation von Schraubfundamenten zu bieten, damit die Lösung in allen Arten von Bauvorhaben eingesetzt werden kann.
BAYO.S war von Anfang an dabei und gehört heute zu den wenigen Unternehmen, die bereits die Tragfähigkeit und Installation gemäß den neuen Empfehlungen dokumentieren können – sowohl mit Software, Sensoren als auch validierten Messungen.
Dokumentation
Seit vielen Jahren wird versucht, die Tragfähigkeit mit der Ölmessmethode zu bestimmen, bei der das Drehmoment manuell abgelesen wird. Wie jedoch Untersuchungen der Universität Aalborg belegen, ist diese Methode mit großer Unsicherheit behaftet – insbesondere bei nicht kohärenten Bodenarten wie Sand und Schluff.
Das Problem ist, dass der Öldruck allein nicht den tatsächlichen Widerstand des Bodens widerspiegelt und daher in komplexen Fällen ein falsches Gefühl der Sicherheit vermitteln kann. Kleine Unterschiede hinsichtlich Maschinentyp, Bodenfeuchtigkeit, Drehzahl und Erfahrung des Bedieners können zu großen Schwankungen im Ergebnis führen.
Die neuesten Forschungsergebnisse empfehlen daher einen integrierten Ansatz, bei dem gleichzeitig gemessen und protokolliert wird:
- Installationsmoment (Drehmoment, Nm)
- Eindringtiefe (mm/Umdrehung)
- Drehzahl (U/min)
Erst wenn diese drei Parameter miteinander verknüpft werden, erhält man eine validierte Messung, die nachweisbar ist und als Dokumentation gemäß Eurocode 7, SBi-Anweisung 271, DS/EN 1997-1 und DS 1140 verwendet werden kann.
Wichtiges Know-how der Universität Aalborg zur Tragfähigkeit
Die fachgerechte Installation und Dokumentation ist entscheidend für die Tragfähigkeit von Schraubfundamenten. Bei BAYO.S arbeiten wir nach den neuesten Empfehlungen der Universität Aalborg und können mit dem Einsatz von Pilar sicherstellen, dass unsere Lösungen die Anforderungen an eine korrekte Dokumentation erfüllen.
So wird die Wahl von Schraubfundamenten sowohl einfach als auch sicher.
Auf YouTube finden Sie eine interessante Serie kurzer Videos, in denen Mikkel Ibsen von Pilar ApS die wichtigsten Aspekte der korrekten Dokumentation von Schraubfundamenten erläutert (Die Videos sind auf Englisch):
Vom Labor zur Baustelle
Das Forschungsprojekt basiert auf einer Reihe von Versuchen und Testaufbauten in Originalgröße, die an der Universität Aalborg durchgeführt wurden und bei denen die gängigsten Dokumentationsmethoden bewertet wurden. Das Ergebnis ist eindeutig:
- Moment allein reicht nicht aus
- Der CPT-Test liefert nur teilweise Hinweise und muss mit anderen Faktoren kombiniert werden.
- Die Anpassung von bodendruckbasierten Modellen (basierend auf der Geometrie und Installation der Schraube) ist die zuverlässigste Methode für die praktische Dimensionierung.
- Geotechnische Voruntersuchung (Labor und Feld)
- Analyse der Schraubenform, Länge, Gewinde und Stahlprofil
- Digitale Protokollierung von Installationsdaten
- Gegebenenfalls anschließender Belastungstest
Es muss viele Jahre halten
Schraubfundamente müssen nicht nur tragfähig sein, sondern auch viele Jahre lang unter wechselnden Wetterbedingungen und in verschiedenen Bodenarten halten. Die Lebensdauer hängt insbesondere von der Stahlstärke und dem Grad des Korrosionsschutzes ab.
Schraubfundamente mit einer Stahlrohrstärke von 3,6 mm sind für leichtere Bauwerke weit verbreitet. Nach anerkannten Korrosionsmodellen haben diese typischerweise eine Lebensdauer von 25 bis 50 Jahren, je nachdem, wie aggressiv der Boden ist. In trockenen, gut drainierten Böden mit geringem Salzgehalt kann man sich den 50 Jahren annähern – aber in feuchten, sauren oder salzbelasteten Böden verkürzt sich die Lebensdauer deutlich, oft auf unter 30 Jahre. Das liegt weit unter den 50 Jahren, die das Fundament in der Regel nachweisen können muss.
Bei BAYO.S verwenden wir in der Regel 5,0 mm Stahlrohre für unsere Fundamente – in Kombination mit einem inneren Korrosionsschutz. Diese Lösung hat drei entscheidende Vorteile:
Eine größere Stahlwandstärke sorgt für mehr „Material zum Durcharbeiten“ – die Lebensdauer wird erheblich verlängert, selbst in schwierigen Bodenarten.
Innerer Schutz bedeutet, dass die Innenseite des Stahls nicht zerfällt. In der Praxis halbiert sich die Verschleißfläche und die Lebensdauer verlängert sich um bis zu 100 %.
Gleichmäßiger Abbau – da nur die Außenseite betroffen ist, bleibt das Fundament länger strukturell stabil.
Diese Kombination macht unsere Schraubfundamente sowohl für dauerhafte Konstruktionen als auch für Projekte in exponierten Gebieten geeignet, in denen Haltbarkeit und nachgewiesene Lebensdauer von entscheidender Bedeutung sind – z. B. bei hohem Grundwasserspiegel, in küstennahen Umgebungen oder bei großen tragenden Konstruktionen.
Forschungsprojekt.
BAYO.S hat in Zusammenarbeit mit Geotechnikern von Andreasen & Hvidberg und mit Unterstützung des Innovationsfonds 21 Millionen DKK für ein großes Forschungsprojekt (Day to Day) aufgebracht, das in Zusammenarbeit mit BUILD – Universität Aalborg, Dänemark, durchgeführt wird.
„Das Ziel des Projekts ist es, neue Berechnungsmodelle zu entwickeln, damit in Zukunft umwelt- und klimafreundlichere Fundamentlösungen in großen Bauprojekten eingesetzt werden können. Dies ist ein wichtiger Teil der Strategie von BUILD, um einen Beitrag zu den Klimazielen der Regierung zu leisten“, erklärt Professor Lars Bo Ibsen.
Das Forschungsprojekt Day to Day wird die Technologie von kleinem zu großem Maßstab bringen, sodass sie in Zukunft auch auf größere Bauprojekte ausgeweitet werden kann. Dies eröffnet einen völlig neuen Markt für Schraubfundamente, die eine Revolution darstellen und eine nachhaltige Alternative zu den derzeitigen Fundamentmethoden in allen Arten von Baukonstruktionen sein werden.
Wenn Ihr Bauwerk auf BAYO.S-Schraubfundamenten steht, haben Sie sich für ein Produkt entschieden, das:
- unterstützt BR18
- kann die Tragfähigkeit gemäß Eurocode 7 nachweisen
- kann die Lebensdauer nachweisen
- ist ISO-zertifiziert und CE-gekennzeichnet
- wurde für den Bau in der EU hergestellt und zugelassen
- Erfüllt die EN-Norm für Stahl, Schweißen und Galvanisierung
- Erstellung von SBi 271 und DS1140
- kann in den Bauklassen 1, 2 und 3 dokumentiert werden
Neue Technologie
BAYO.S hat in Zusammenarbeit mit Danfoss eine eigene M2-Bohranlage entwickelt, die nicht nur Schraubfundamente installiert, sondern auch dokumentiert. Die Anlage ist ferngesteuert und verfügt über eine integrierte Software, die Folgendes gewährleistet:
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Installation von bis zu 50–100 Metern Schraubfundament pro Tag
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Automatische Protokollierung aller Messparameter
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Erstellung eines digitalen Pfahlprotokolls für das Bauvorhaben
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Unterstützung der Dokumentation in KK1–KK3
Das System wird auch für statische und dynamische Belastungstests verwendet, was sowohl die Designverifizierung als auch die Qualitätssicherung vor Ort ermöglicht.
