Da seismische Aktivitäten in der europäischen Baupraxis -insbesondere in Regionen wie Italien, Griechenland und Teilen der Türkei- immer wichtiger werden, suchen Ingenieure und Architekten nach Gründungssystemen, die sowohl strukturelle Widerstandsfähigkeit als auch ökologische Nachhaltigkeit bieten. Holzhäuser, die bereits für ihre Flexibilität und geringe Umweltbelastung geschätzt werden, können von innovativen Fundamentlösungen erheblich profitieren. Eine solche Innovation ist dieErdungsschraubenfundamentsystem, das in ganz Europa für Leichtbaukonstruktionen wie Holzhäuser, insbesondere in seismischen Gebieten, immer beliebter wird.
※Hintergrund: Erdbebenrisiko und Baupraktiken in Südeuropa
Südeuropa ist aufgrund der Kollision zwischen der afrikanischen und der eurasischen tektonischen Platte stark seismisch aktiv. Herkömmliche Bauweisen-insbesondere schweres Mauerwerk-haben sich angesichts starker Bodenerschütterungen als anfällig erwiesen. Umgekehrt bieten Holzhäuser eine bessere seismische Leistung aus folgenden Gründen:
- Leichtbauweise, Reduzierung der Trägheitskräfte
- Flexibles Strukturverhalten
- Einfachere Integration mit Basisisolation oder flexiblen Fundamenten
Allerdings erfordert der Holzbau ein solides und anpassungsfähiges Fundamentsystem. In Gebieten mit schwierigem Gelände oder eingeschränktem Zugang für Betonmaschinen,Erdschraubenfundamentehaben sich als praktikable und erdbebensichere Lösung erwiesen.
Projektübersicht:Holzhausdorf in Thessalien, Griechenland
Projektname:SeismoHome Öko-Siedlung
Standort:Region Thessalien, Zentralgriechenland
Bauzeit: 2018–2020
Anzahl der Häuser:18 einstöckige Holzhäuser
Fundamenttyp:Schraubfundamente aus verzinktem Stahl
Gebäudetyp:Leichte vorgefertigte Holzrahmen (CLT- und LVL-Platten)
Erdbebenrisikostufe:Hoch (Zone 3 auf der griechischen Erdbebengefahrenkarte)
※Fundamentdesign und Erdbebensicherheitsmerkmale
Länge:1,5–2,5 Meter
Durchmesser:76 mm (Schaft), 200 mm (Helix)
Material:Feuerverzinkter Stahl (korrosionsbeständig)
Anzahl pro Haus:24–36 Schrauben, je nach Hausgröße
Belastbarkeit:~35–60 kN pro Schraube (Druck und Zug)
Derspiralförmige Pfählewurden mit tragbaren hydraulischen Geräten direkt in tragenden Boden eingebaut, sodass kein Aushub oder Beton erforderlich war.
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Strategie für seismisches Design
WährendBodenschraubenDa sie selbst keine Dämpfung bieten, wurde das Gesamtsystem so konzipiert, dass es seismischen Belastungen standhält durch:
Flexibler Holzrahmen:Der leichte Holzaufbau konnte schwanken, ohne zu reißen oder einzustürzen.
Schwimmendes Grundgestell:Ein an den Schraubenköpfen verankerter Stahl-Hilfsrahmen ermöglichte eine kontrollierte Bewegung.
Vereinzelte Pierpunkte:Jede Erdungsschraube wirkte wie ein Minipfahl und entkoppelte Teile des Fundaments von der Bodenscherung während der Erschütterungen.
Queraussteifung und Verankerung:Die Holzrahmen wurden mit X--Verstrebungen und Stahlspannbändern verstärkt, um ihre Form auch bei seitlicher Belastung beizubehalten.
※Leistungstests und Erdbebenüberwachung
Vor dem Bau wurde vor Ort ein Prüfstand aufgebauteine einzelne Erdungsschraube unter einer simulierten Belastung von 5.000 kg. Ein Rütteltischtest simulierte Bodenbewegungenähnlich einem Erdbeben der Stärke 6,0. Folgende Ergebnisse wurden beobachtet:
- Vertikale und seitliche Verschiebungen blieben innerhalb der Eurocode 8-Toleranzen.
- Keine bleibende Verformung von Schrauben oder Schraubenköpfen.
- Vibrationen wurden durch den Holzrahmen aufgenommen und ohne strukturelle Schäden abgeleitet.
Nach der Installation wurden Beschleunigungsmesser und Neigungssensoren in vier Häuser eingebaut. Ein Beben der Stärke 5,4 erschütterte die Region Ende 2021 und die Analyse nach dem Ereignis ergab:
- Weniger als 5 mm seitliche Verschiebung
- Kein Anheben oder Bewegen der Schraube
- Keine sichtbaren strukturellen Schäden oder Risse im Inneren
※Kosten- und Bauvorteile
| Artikel | Erdungsschraubenfundament | Betonfundament | ||
|---|---|---|---|---|
| Installationszeit | 2–3 Tage (pro Haus) | 1–2 Wochen | ||
| Kosten pro Einheit | €7,500–€9,000 | €10,000–€12,000 | ||
| Umweltauswirkungen | Niedrig (kein Zement, wenig CO₂) | Hoch | ||
| Seismische Anpassungsfähigkeit | Mäßig bis hoch | Mäßig |
In diesem Fall verkürzte der Einsatz von Erdungsschrauben die Bauzeit um 40 % und ermöglichte die vollständige Installation und den Anschluss der Häuser an die Versorgungseinrichtungen in weniger als 60 Tagen.
※Community- und Bewohner-Feedback
Im Jahr 2023 durchgeführte Interviews mit Bewohnern zeigten eine hohe Zufriedenheit mit der Stabilität, der Energieeffizienz und dem Umweltkomfort der Häuser. Obwohl sie in einem bekannten Erdbebengebiet leben, gaben über 80 % der befragten Bewohner an, sich seit ihrem Einzug bei seismischen Ereignissen „sehr sicher“ zu fühlen.
Ein Bewohner bemerkte:
„Während des letzten Erdbebens spürten meine Nachbarn in Betonhäusern Wandvibrationen und Risse. Wir hatten nichts -nur ein paar schwingende Lichter. Das war’s.“
Das griechische Umweltministerium hat dieses Projekt inzwischen als Modell für „seismisch anpassungsfähige, nachhaltige ländliche Wohnsiedlungen“ bezeichnet.
Breitere Anwendungen in Europa
Der Erfolg des SeismoHome-Projekts hat zu einer breiteren Einführung von Schraubfundamenten in seismisch aktiven ländlichen Gebieten in ganz Europa geführt.Ähnliche Einsätze finden derzeit statt in:
- Norditalien (Emilia-Romagna):Schulgebäude aus Holz mit Spiralschraubenankern
- Westtürkei:Notunterkünfte aus Holz mit modularen Schraubsockel
- Südfrankreich:Öko--Kabinen an Hängen in Erdbebengebieten mit Erdschrauben und leichten Holzrahmen
Abschluss
Das SeismoHome-Projekt in Griechenland demonstriert den effektiven Einsatz von Schraubfundamenten bei erdbebensicheren Holzhäusern. Diese Systeme bieten eine schnelle, flexible und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Betonfundamenten-insbesondere in schwierigem oder ländlichem Gelände. In Kombination mit leichter Holzkonstruktion und intelligentem seismischen Design bieten Schraubfundamente einen zuverlässigen und skalierbaren Ansatz für die Erdbebensicherheit im modernen europäischen Wohnungsbau.
Da die Erdbebengefahr weiterhin besteht und nachhaltiges Bauen an Bedeutung gewinnt, werden Schraubfundamente wahrscheinlich eine immer wichtigere Rolle für die Zukunft sicherer, anpassungsfähiger Wohnungen in ganz Europa spielen.
