Fundamentarten: Streifenfundament, Punktfundament, Fundamentplatte und Pfahlgründung

1. Streifenfundament

1.1 Was ist ein Streifenfundament?

In der Vergangenheit war das Streifenfundament die im Wohnungsbau am häufigsten verwendete Fundamentart, in den letzten Jahrzehnten wurde diese Rolle jedoch nach und nach vom Plattenfundament übernommen. Am einfachsten kann man sich das Streifenfundament als eine kleine Mauer unter der Erde vorstellen, die die Last des Gebäudes in den Untergrund abträgt. Streifenfundamente leiten die Last von linienförmigen Bauteilen in den Boden ab (etwa die Last von Mauern oder Wänden). Ein Streifenfundament wird nicht in Längsrichtung belastet, da sie die Last hauptsächlich in Vertikal- und Querrichtung auf den Boden übertragen.

1.2 Streifenfundament – Anwendung

Das Streifenfundament ist für eine Vielzahl von Gebäuden anwendbar, vom Einfamilienhaus bis hin zu grösseren Gewerbegebäuden. Der Hauptvorteil von Streifenfundamenten liegt darin, dass sie miteinander verbunden sind. Dieses Gründungssystem verhindert eine ungleichmässige Setzung des Gebäudes. Durch Erdbeben oder andere tektonische Bewegungen des Bodens und übermässige Belastung des Gebäudes (durch falsche Dimensionierung von Bauteilen!) kann es dennoch zur Gebäudesetzung kommen, was zu Setzungsrissen und in der Folge zur Verschlechterung der Tragfähigkeit des gesamten Tragwerks führt. Da Risse in einem Gebäude niemals in regelmässigen Abständen auftreten, beginnt sich der Gebäudeteil mit den meisten Rissen (und folglich der schlechtesten Tragfähigkeit) schneller zu setzen als der intaktere Gebäudeteil. Ungleichmässige Setzungen der Fundamente können auch dann auftreten, wenn der Untergrund vor der Fundamentlegung nicht fachgerecht verdichtet wurde.

1.3 Streifenfundament – Ausführung

Obwohl es historische Versionen von Streifenfundamenten in Stahl und Holz gibt, bestehen Streifenfundamente praktisch immer aus Stahlbeton, der in Längsrichtung bewehrt ist. Der Graben für das Fundament ist im Regelfall etwa doppelt so breit wie die Wände. In den Graben wird eine Schalung gelegt, die mit Beton aufgefüllt wird. Wenn eine Stahlbewehrung vorgesehen ist, wird diese in die erste Betonschicht eingelegt und dann vollständig mit Beton zugegossen.

1.4 Fundamentdämmung

Im Bauwesen gibt es einen zunehmenden Trend zur Vereinfachung des Bauens, wobei alle Bedingungen für energieeffizientes Bauen (Passiv- und Niedrigenergiehaus) erfüllt sein müssen. Streifenfundamente stellen in dieser Hinsicht eine Herausforderung dar, da die Wärmedämmung nicht durchgehend durch die Gebäudehülle verlaufen kann, sondern an den Fundamenten unterbrochen werden muss, wodurch natürlich unerwünschte Wärmebrücken entstehen.

Unter Streifen- oder Punktfundamenten ist aufgrund der konzentrierten Punkt- oder Linienlast eine Wärmedämmung mit extrem hoher Druckfestigkeit erforderlich. Die Entscheidung über die Fundamentdämmung basiert deshalb auf dem Urteil des Statikers. Beim Bau von Niedrigenergiehäusern setzen Planer lieber auf Fundamentplatten, da sie eine wärmebrückenfreie Wärmedämmung ermöglichen. Die Fundamentplatte erfordert im Gegensatz zu Streifen- und Punktfundamenten weniger Aushub und fast keine Schalung.

2. Bodenplatte

Über den Streifenfundamenten, die unter den tragenden Gebäudewänden verlaufen, wird in der Regel eine Bodenplatte betoniert. Kellerböden aus gestampftem Lehm (offene Böden) sind heute nicht mehr üblich, stattdessen wird eine feuchteisolierte und wärmegedämmte Bodenplatte ausgeführt, auf der die nichttragenden Innenwände aufgestellt werden. Von Laien wird diese nichttragende Bodenplatte oft mit dem unten beschriebenen Plattenfundament (auch Fundamentplatte genannt) verwechselt, denn beim Blick von oben in die Baugrube ist kein Unterschied zu erkennen.

3. Plattenfundament oder Fundamentplatte

3.1 Wann kommt eine Fundamentplatte zum Einsatz?

Beim Bau fast aller grossen und anspruchsvollen Gebäude wird die Gründung mittels eines Plattenfundaments ausgeführt. Bis vor kurzem wurden beim Bau kleinerer Wohngebäude hauptsächlich Streifenfundamente angewandt, doch in letzter Zeit ist auch beim Bau von Einfamilienhäusern ein Trend zu Fundamentplatten zu erkennen. Zunächst wurden Plattenfundamente hauptsächlich beim Bauen auf schlecht tragfähigen Böden eingesetzt, werden aber aufgrund der einfachen Ausführung neuerdings auch bei gut tragfähigen Böden angewandt. Die Fundamentplatte trägt die Lasten vollflächig ab und reduziert dadurch die Spannungen unter dem Fundament (diese Eigenschaft ist insbesondere bei schlecht tragfähigen Böden von Vorteil). Auf diese Weise verhindert sie eine ungleichmässige Gebäudesetzung.

3.2 Plattenfundament – Ausführung

Im Gegensatz zu Punkt- und Streifenfundamenten erfordert das Plattenfundament einen weniger tiefen Aushub und die Schalung lässt sich wesentlich einfacher herstellen. Fundamentplatten bestehen immer aus Stahlbeton, können aber an verschiedenen Stellen unterschiedlich dick sein, je nachdem, was sich darüber befindet. Bei kleineren Gebäuden weist die Fundamentpatte in der Regel im gesamten Grundriss eine einheitliche Dicke auf, da kein Bedarf an unterschiedlichen Plattendicken besteht. Bei der Berechnung der Abmessungen einer Fundamentplatte muss – genau wie bei der Berechnung der Abmessungen von Streifen- oder Punktfundamenten – die darauf einwirkende Gebäudelast berücksichtigt und es muss der richtige Beton verwendet werden.

3.3 Dämmung des Plattenfundaments

Beim Bau von Niedrigenergie- oder sogar Passivhäusern wird grundsätzlich zur Gründung mithilfe einer Fundamentplatte geraten. Dadurch werden sehr gute Wärmedämmwerte erreicht und Wärmebrücken vermieden. In letzter Zeit werden Fundamentplatten zunehmend auch unterseitig gedämmt (Perimeterdämmung). Die Dämmung unter dem Plattenfundament hat viele Vorteile; es handelt sich um die beste Lösung für die Wärmedämmung des Plattenfundaments, mit der alle Wärmebrücken unterbrochen werden.

4. Punktfundament oder Einzelfundament

4.1 Was ist ein Punktfundament?

Ein Punktfundament (auch Einzelfundament genannt) ist, wie bereits der Name sagt, ein punktuell gebautes Fundament. Das Gründungssystem des Bauwerks besteht aus mehreren punktuellen Elementen, die die Last des Gebäudes aufnehmen und in den Untergrund abtragen. Punktfundamente werden in der Regel aus Stahlbeton hergestellt – wie alle Fundamente. Im Vergleich zur Fundamentplatte und zum Streifenfundament reicht das Punktfundament tiefer ins Erdreich und es muss überwiegend Druckkräfte, aber nahezu keine Zugkräfte aushalten. Ein weiterer Unterschied zu Fundamentplatten und Streifenfundamenten besteht darin, dass ein Punktfundament keine linienförmigen Bauteile, also keine Wände, tragen muss. Punktfundamente leiten nur Punktlasten in den Boden ab. Wände, die auf Punktfundamenten errichtet werden, müssen Holz- oder Stahlstützen beinhalten, die aber ebenfalls Punktelemente sind.

4.2 Punktfundament – Anwendung

Punktfundamente werden hauptsächlich als Ergänzung bei Häusern mit Fundamentplatte oder Streifenfundament eingesetzt. Sie dienen als Fundamente für Säulen, Treppen, Schornsteine und andere Gebäudeteile, die mit besonders grossen punktuellen Lasten auf den Untergrund einwirken. Punktfundamente dienen dabei der punktuellen Lastabtragung in tragfähigere Bodenschichten. Grundsätzlich gilt, dass Punktfundamente niemals das einzige Gründungssystem eines Gebäudes darstellen, da dies zu ungleichmässigen Setzungen des Bauwerks führen würde. Daher werden bei der Gründung eines Gebäudes mehrere Fundamentarten miteinander kombiniert, etwa indem ein Streifenfundament stellenweise durch Punktfundamente verstärkt wird.

4.3 Punktfundament – Ausführung

Punktfundamente werden wie die meisten Fundamente direkt auf der Baustelle gegossen. Dazu wird im Erdreich ein Loch ausgehoben, in das eine Schalung eingesetzt und anschliessend mit Beton verfüllt wird. Der Boden des Erdlochs muss gut vorbereitet, vor allem aber eingeebnet werden. Auf dem Punktfundament wird ein Pfosten aufgestellt, der auf verschiedene Arten am Fundament festgeklemmt werden kann. In der Regel wird er mit einem Pfostenanker verschraubt, der zuvor in den noch feuchten Beton gesetzt wurde. Die Verbindung des Pfostens mit dem Punktfundament kann auch über eine vertikale Bewehrung erfolgen. Manchmal wird anstatt eines einfachen Punktfundaments ein Köcherfundament hergestellt, das in der Mitte eine Vertiefung (Köcher) zur Aufnahme einer Fertigteilstütze aufweist.

5. Pfahlgründung

Die Pfahlgründung ist die häufigste Variante der Tiefgründung. Sie ist notwendig, wenn die Tragfähigkeit des Bodens auf dem Baugrund extrem schlecht ist. Dabei werden nicht oder schlecht tragfähige Bodenschichten mit Pfählen überbrückt und die Gebäudelasten in tiefere, tragfähige Bodenschichten abgetragen.

Zur Auswahl stehen Pfähle aus Holz, Stahl, Stahlbeton oder Ortbeton. Die Wahl der Pfahlart wird mit Blick auf die Tiefe der tragfähigen Bodenschicht, die Grösse des Gebäudes, die Wirtschaftlichkeit der Arbeit, die verfügbare Technologie, die Eigenschaften der vorhergesehenen Lasten und andere Faktoren gewählt.

Die Pfähle werden auf unterschiedliche Weise eingebaut (durch Rammen, Bohren, Spülen, Verpressen, Rütteln oder Schrauben). Meistens kommt eines der drei folgenden Verfahren zum Einsatz: Pfahlgründungsverfahren mit Erdreichverdrängung, Verdrängungsbohrverfahren oder Pfahlgründungsverfahren mit Erdaushub. In einigen Fällen muss eine Baugrundinjektion vorgenommen werden.

Die Art der Gründung wird vom Architekten vorgeschlagen. Anschliessend muss die Tragfähigkeit durch einen Tragwerksplaner (Statiker) überprüft werden, denn nur er kann mit seinem Fachwissen zuversichtlich bestimmen, welche Fundamentart für das geplante Bauwerk am besten geeignet ist.