Mensch und Umwelt sollten idealerweise in Harmonie miteinander leben. Doch leider ist das nicht immer möglich, denn sonst würden wir vermutlich immer noch im Zelt aus Palmenblättern leben. Beim Bau von Häusern und Gebäuden wird immer in den natürlichen Kreislauf eingegriffen und ein Ökosystem drumherum verändert. Die Frage dabei ist lediglich wie sehr es passiert und welche Nachteile sich ergeben. Andererseits kann es auch möglich sein, dass ungeahnte Vorteile entstehen. Dieser Frage gehen wird nach anhand eines Sonderfalls. Es geht darum, dass bei einigen Bauwerken eine Tiefgründung bzw. Pfahlgründung mit Hilfe von Pfahl-Stützen notwendig wird. Häufig werden dafür Rammpfähle eingesetzt. Wir schauen uns an, welche Konsequenzen das für die Natur hat.
Was ist eine Pfahlgründung?
Wenn eine Immobilie erreichtet wird, dann muss im ersten Schritt immer der Baugrund begutachtet werden hinsichtlich seiner Zusammensetzung. Das Erdreich ist diesbezüglich sehr abwechslungsreich. An einer Stelle ist der Boden völlig stabil und von hoher Qualität. Ein paar Kilometer weiter kann es sein, dass die obere Erdschicht nicht zum Tragen hoher Lasten in der Lage ist. In diesem Fall müssen Maßnahmen ergriffen werden. Eine Möglichkeit wäre die Erde auf der Baustelle abzutragen und dann durch bessere zu ersetzen. Aber das ist kostspielig und dauert lange. Die andere Option ist es Pfähle einzubringen. Pfähle sind Stützen, die in den Boden eingeführt werden. Ihre Länge ist so dimensioniert, dass sie hinunterragen bis in die Schichten, in denen der Baugrund stabil genug ist. Auf die Pfähle drauf wir dann das Fundament aus Beton gegossen. So bleibt es auf Dauer stabil.
Es zeigt sich: ein Eingriff in das vorhandene Erdreich ist auf jeden Fall erforderlich und kann nicht vermieden werden. Die Frage ist nur, ob es durch den Austausch des Bodens erfolgt oder durch den Einsatz von Gründungspfählen.
Was sind Rammpfähle?
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Im Spezialtiefbau werden unterschiedliche Pfahl-Arten eingesetzt. Es gibt Varianten, da werden Löcher gebohrt, Stahlrohre oder Stahlgitter eingeführt und dann die Pfähle mit Beton in den Grund hineingegossen.
Und dann gibt es noch jene, die bereits vorgefertigt sind. Sie werden mit Hilfe von hydraulischen Verfahren in die Erdschicht hineingeschlagen. Sie nennt man Rammpfähle. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass für sie keine Bohrungen erforderlich sind. Man könnte sagen, sie werden eingeschlagen, wie ein Nagel in ein Brett.
Es gibt sie zum Beispiel als Holzpfahl. Holzpfähle werden bevorzugt auf Spielplätzen genutzt, oder für Konstruktionen im Wasser. Wenn zum Beispiel eine kleine Brücke errichtet wird oder ein Steg, dann kommen sie zum Einsatz. Meist sind es jedoch vorgefertigte Betonpfähle, die aus einer Stahlbeton Mischung konstruiert wurden.
Und dann gibt es noch die duktilen Rammpfähle. Sie sind aus Gusseisen und werden in Form von Rohren in die Erde eingeschlagen. Man kann mehrere von ihnen nacheinander zusammensetzen, wie beim Lego Baukasten. Wenn sie fertig sind, werden die duktilen Rammpfähle mit Beton gefüllt und schon ist eine solide Stütze für das Fundament vorhanden.
Sie sind relativ günstig, weil sie Produkte „von der Stange“ sind. Also ähnlich wie im Baumarkt. Firmen für Spezialtiefbau bestellen sie quasi aus dem Katalog beim Lieferanten. Dort lässt sich die Länge und der Durchmesser auswählen und schon werden sie entsprechend geliefert.
Welche Auswirkungen haben Rammpfähle auf die Umwelt?
Eines ist klar: Wenn ein Pfahl für die Tiefengründung eingesetzt wird, dann verändert sich etwas im Boden. Die Frage ist nur, was genau passiert dort. Wir haben die Vorteile und Nachteile zusammengefasst.
Nachteile für die Umwelt durch Rammpfahl-Lösungen
Wer eine Rammpfahl-Unterlage nutzt, um Gebäude zu stabilisieren, der greift direkt in die Umwelt ein. Zum Glück gibt es kaum größere Lebewesen in solchen Tiefen. Das heißt, Maulwürfe oder anderen Tiere sind nicht gefährdet. Durch das Einschlagen jedoch verändert sich die Festigkeit im Boden. Da das Rammen ein Verdrängungsverfahren ist, schiebt der Pfahl die Erde nur aus dem Weg. Somit verhärtet sich der Untergrund um die eingeschlagenen Pfahlstangen herum.
Dies wiederum hat Auswirkungen darauf, wie viel Durchlässigkeit für die Feuchtigkeit vorhanden ist. Je nach dem, welche und wie viele Bäume um das Grundstück herum stehen, könnte sich dies negativ auf deren Versorgung mit Wasser auswirken. Vor allem bei großen Bäumen mit riesigem Wurzelwerk könnte es zu Problemen kommen, wenn die Erde sich drumherum verändert.
Darüber hinaus sind keine gravierenden Umweltschäden zu befürchten. Allerdings sollte man wissen, dass die Herstellung von Stahlbeton oder Gusseisen Rammpfählen sehr viel Energie benötigt. Im Vergleich zu Holz haben sie eine immens negative Umweltbilanz. Werden sie im Tiefbau in Massen eingesetzt, dann wirkt sich das über die CO2-Emissionen der Fabrikation auf das Klima aus. Wo es möglich ist, sollte daher Holz bevorzugt werden.
Vorteile für die Umwelt von Rammpfahl-Lösungen
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In der heutigen Zeit gilt es die Umwelt zu schonen, wo es nur irgendwie machbar ist. Eine solche Möglichkeit ergibt sich nun auch im Tiefbau. Gerade dadurch, dass Pfahlkonstruktionen genutzt werden. Um eine tragfähige Bodenschicht zu erreichen, begibt man sich beim Bau weit in die Tiefe mit den Stützen. Man erreicht in dem Fall Erdschichten, deren Temperatur von der an der Oberfläche nahezu abgekoppelt ist. Solche Unterschiede lassen sich ausnutzen. Das erfolgt dadurch, dass die Pfahlkonstruktionen in Form von Rohren erstellt werden. Zudem müssen sie in ihrem Mantel mit Geothermie-Sensoren ausgestattet werden. Aufgrund der Hohlförmigkeit der Rammröhren verlieren sie zwar an potenzieller Tragkraft. Dies kann jedoch über ihre Menge ausgeglichen werden.
Im Innern der Rohre passiert nun folgendes: Die Luft darin nimmt die Temperaturen an, die in der Tiefe vorherrschen. Mit Hilfe von stromsparenden Ventilatoren lässt sie sich nach oben leiten. Im Winter sorgt dies dafür, dass nicht mehr die eiskalte Außenluft aufgeheizt werden muss. Stattdessen wird die deutlich wärmere Luft aus dem Tiefen Erdreich dafür genutzt. Das spart bei der Heizung Unmengen an Energie und senkt somit den CO2 Ausstoß. Im Sommer wiederum kann die relativ kühle Erdluft dazu verwendet werden, um die Temperaturen im Haus niedrig zu halten. So wiederum spart man Strom für eine Klimaanlage. Und all das, ohne wirklich viel Aufwand zu betreiben.
Fazit – Pfahlgründungen und die Umwelt
Wer auf der Baustelle mit Pfahllösungen arbeitet, um ein Gebäude zu stabilisieren, der greift in gewissem Maße immer in die Umwelt ein. Werden keine giftigen Materialien eingesetzt, dann bleiben die direkten Auswirkungen auf die Natur glücklicherweise im überschaubarem Rahmen.
Die größten Vorteile in Sachen Umweltschutz ergeben sich dann, wenn sogenannte Energiepfähle eingesetzt werden, um damit eine Wärmepumpe mit Tiefenluft zu versorgen. Diese Anwendung kann einen positiven n Beitrag zur Energieeffizienz von Gebäuden leisten. Nutzt sie doch die natürliche Wärme der Erde und senkt damit die Heizkosten. Ein geringerer Verbrauch bei fossilen Energieträgern wiederum hat positive Auswirkungen auf die Umwelt. Allerdings sollte man wissen, dass dieser Effekt vor allem bei kleinen Häusern am deutlichsten spürbar wird. Riesige Fabriken oder Bürogebäude kann man damit natürlich nicht für lau wärmen oder kühlen.