Lässt sich mein Projekt installieren? Wird die Installation problematisch sein?

Im vorherigen Artikel haben wir die Langlebigkeit und Sicherheit des Systems „Aluminiumlegierungshalterung + Spiralanker“ eingehend analysiert. Es hält einem Taifun der Stärke 17 stand, ist 30 Jahre lang korrosionsbeständig und der Spiralanker hat eine Tragfähigkeit von über 3 Tonnen. Nun stellt sich die praktische Frage: Lässt sich dieses System auf dem von mir gewählten Grundstück installieren? Und wird die Installation problematisch sein?

Denn selbst das beste Produkt nützt nichts, wenn die Installation kompliziert ist, lange dauert oder gar die Umwelt schädigt. Heute werden wir diese drei wichtigen Aspekte – Anwendungsbereiche, Installationsprozess und Umweltauswirkungen – umfassend beleuchten.

I. Kann es in jedem Gelände installiert werden? Welche Anwendungsszenarien gibt es?

Zunächst einmal muss klargestellt werden, dass die Spiralpfahltechnologie ursprünglich für komplexes Gelände entwickelt wurde.

Für ein herkömmliches Betonfundament muss das Gelände eingeebnet und der Boden ausgehoben werden. Gerade in hügeligem oder bergigem Gelände kann allein das Einebnen des Geländes sehr aufwendig sein. Das Spiralpfahlfundament hingegen nutzt die „mechanische Drehmethode“, um in den Boden einzudringen, wodurch das Einebnen des Geländes entfällt. Es ermöglicht eine direkte Anpassung der Höhe der Tragkonstruktion an das Gelände und ist somit deutlich flexibler.

Konkret umfasst der „Fußabdruck“ dieses Systems mehrere anspruchsvolle Szenarien:

Hügel und Gebirge – genau hier spielen Spiralpfähle ihre Stärken aus. Das von Shanshan New Energy entwickelte, verstellbare Spiralpfahl-Fundamentsystem ist vielseitig einsetzbar, selbst in anspruchsvollem Gelände wie Hügeln, Gebirgen, Wüsten und Felsböden. Erste Erfahrungen aus Photovoltaik-Projekten liegen bereits vor. An Hängen befinden sich viele Steine ​​im Untergrund, was die herkömmlichen Aushubmethoden extrem zeitaufwendig macht. Doch nach dem Umstieg auf Spiralpfähle, bei denen die Hohlstahlpfähle mithilfe professioneller Maschinen wie Schrauben in den Boden geschraubt werden, beschleunigte sich der Bauprozess sprunghaft.

• Strandland Das 10-MW-Photovoltaikkraftwerk in Dongying, Provinz Shandong, ist das erste Photovoltaikkraftwerk in China, das die Spiralpfahltechnologie einsetzt. Das Projekt nutzt die weitläufigen Strandflächen. Es befindet sich in einem Küstenstrandgebiet mit weichem, plastischem Boden, der stark verformbar ist, eine geringe Tragfähigkeit aufweist und von einem hohen Grundwasserspiegel umgeben ist. Herkömmliche Betonfundamente sind hier äußerst schwierig zu realisieren, doch die Spiralpfähle haben dieses Problem erfolgreich gelöst.

• Wüsten und Wüsten der Gobi Spiralpfähle eignen sich auch für spezielle geologische Bedingungen wie Wüsten, Graslandschaften, die Wüste Gobi und gefrorene Böden. Die China Communications Construction Company hat die Machbarkeit der Spiralankerpfahltechnologie unter Wüstenbedingungen nachgewiesen. Ihr Ansatz bestand darin, „den Pfahlkörper mit spiralförmigen Blättern zu versehen und ihn durch Rotation in den Boden zu schrauben. Die Blätter ‚beißen‘ sich Schicht für Schicht in den Sand und bilden so eine stabile Stütze.“

(Das Foto stammt von der武威日报）

• Hanggelände Das bodenmontierte Photovoltaiksystem aus Aluminium ist in zwei Varianten erhältlich: mit Schraubfundament oder Betonstreifenfundament. Es lässt sich sowohl vertikal als auch horizontal ausrichten und korrigiert so effektiv Installationsfehler vor Ort. Das Alu-TWC-System von CHIKO ist besonders geeignet für jedes Gelände und jedes Fundament.

• In Permafrostgebieten Schraubpfähle können auch unabhängig von den klimatischen Bedingungen errichtet werden. Während des Bauprozesses muss lediglich darauf geachtet werden, dass die Pfahlspitze unter die Permafrostschicht reicht.

Es ist jedoch wichtig zu erwähnen, dass die Dachinstallation für dieses Freiflächensystem nicht typisch ist. Dach-Photovoltaikanlagen benötigen in der Regel spezielle Trägersysteme, wie z. B. Flachdach-Beschwerungssysteme oder Befestigungssysteme für Dachziegel. Sollten Sie eine Dachinstallation benötigen, empfiehlt es sich, die entsprechenden Dachträgerprodukte auszuwählen.

Die Neigung kann angepasst werden und es kann in verschiedenen Breitengraden verwendet werden.

Ein Solarpanel allein genügt nicht; es muss auch seinen Neigungswinkel an den Sonnenstand anpassen können. Dieses System ist hinsichtlich der Neigungsverstellung ebenso flexibel – die meisten Produkte unterstützen eine stufenlose oder segmentierte Verstellung von 0° bis 60°. Das bedeutet, dass die Stromerzeugungseffizienz in Regionen von niedrigen bis hohen Breitengraden durch die Anpassung des Neigungswinkels maximiert werden kann.

II „Keine Pfahlgründung, keine Ausgrabung“ – stimmt das oder nicht? Um wie viel lässt sich die Bauzeit verkürzen?

Dies ist eine Frage, die den Projektmanager und den Eigentümer direkt beeindrucken kann.

„Ohne Rammpfähle oder Ausgrabungen“ ist in der Tat die Wahrheit.

Die Definition der Spiralpfahlgründung erklärt bereits alles: Es werden feuerverzinkte Stahlrohre mit spiralförmigen Blättern verwendet, die mithilfe spezieller Maschinen in den Boden eingebracht werden. Eine Geländeanpassung ist nicht erforderlich, und es findet kein Aushub statt. Anders ausgedrückt: Es muss keine Baugrube ausgehoben, keine Schalung errichtet, kein Beton gegossen und keine 28-tägige Aushärtungszeit abgewartet werden – kein Betonieren, kein Aushub, keine Aushärtungszeit.

Aus den Baudaten geht hervor, dass die Diskrepanz äußerst groß ist:

• Installationszeit für Einzelpfähle: Die herkömmliche Errichtung von Einzelpunkt-Betonfundamenten erfordert eine Aushärtungszeit von mindestens 3 bis 7 Tagen, bevor der nächste Arbeitsschritt erfolgen kann. Im Gegensatz dazu dauert die Errichtung von Einzelpfählen mittels Spiraltechnologie nur 3 bis 10 Minuten, und die oberen Bauteile können noch am selben Tag montiert werden.

• Gesamtbauzeit: Bei einem 10-MW-Photovoltaikprojekt in der Wüste Xinjiangs dauerte die Errichtung einer Anlage mit 1 Megawatt Leistung bei Verwendung herkömmlicher Betonfundamente 45 Tage. Nach dem Wechsel zu Spiralpfahlfundamenten verkürzte sich die Bauzeit auf nur noch 15 Tage, wodurch sich die gesamte Bauzeit um 60 % und das Transportvolumen der Baumaterialien um 50 % reduzierte – in Wüstengebieten können durch jede Tonne weniger transportierter Baumaterialien Tausende von Yuan an Transportkosten eingespart werden.

• Großprojektbeispiel: Bei einem 200-Megawatt-Photovoltaikprojekt wurden über 100.000 Fundamente mit Hilfe von Spiralpfählen errichtet, wodurch das Projekt zwei Monate früher als mit der herkömmlichen Methode abgeschlossen werden konnte.

Welche Qualifikationen und Ausrüstungen sind für das Installationsteam erforderlich?

Hinsichtlich der Ausrüstung benötigt die Errichtung von Spiralpfählen keine komplexen Großmaschinen. Ein Bagger mit hydraulischem Rammkopf genügt. Selbst kleinere Geräte können mit nur ein bis zwei Personen bedient werden. Bei großen gewerblichen Photovoltaikprojekten benötigt das Bauteam in der Regel eine entsprechende Qualifikation für Gründungs- und Fundamentbau (mindestens Stufe 3), um die Qualität und Sicherheit der Konstruktion zu gewährleisten. Auch bei kleineren Wohn- oder Landwirtschaftsprojekten können erfahrene Montageteams die Arbeiten durchführen. Dennoch empfiehlt es sich, vorab geologische Gutachten und Untersuchungen durch Fachfirmen durchführen zu lassen. Denn wie die Praxis gezeigt hat: „Wenn in komplexem Gelände frühzeitig professionelle Planer Untersuchungen vor Ort durchführen, lassen sich Umwege deutlich reduzieren.“

(Das Foto stammt von der 中国西藏网)

III. Handelt es sich tatsächlich um eine umweltfreundliche Lösung?

Im Zuge des aktuellen Trends zu einer umweltfreundlichen und kohlenstoffarmen Entwicklung hat dieses Thema zunehmend an Bedeutung gewonnen.

Die Antwort lautet ja. Der Grund, warum Spiralpfähle als „minimalinvasive Gründungen“ bezeichnet werden, liegt hauptsächlich in folgenden Aspekten:

• Maximaler Schutz der Oberflächenvegetation: Beim Bau von Spiralpfählen müssen lediglich die Pfähle an den vorgesehenen Positionen eingesetzt werden, wodurch die ursprüngliche Bodenstruktur nur minimal beeinträchtigt wird. Im Vergleich zur herkömmlichen Methode des großflächigen Aushubs von Baugruben ist die Schädigung der Oberflächenvegetation minimal.¹⁹ Praktische Projekte haben zudem gezeigt, dass sich der ökologische Zustand des Geländes nach dem Einsatz von Spiralpfählen schnell wiederherstellt.

• Es erzeugt nahezu keinen Bauschutt: Die Errichtung von Spiralpfählen erfordert keine großen Mengen an Baumaterialien wie Beton, Sand und Stahlbewehrung und erzeugt weder Aushub noch Bauschutt. In sensiblen Gebieten wie Ackerland, Grünland, Hängen und Wattflächen bleiben nach dem Bau praktisch keine Spuren zurück.

• Recycelbar und wiederverwendbar: Die spiralförmigen Pfähle können herausgezogen und wiederverwendet werden. Die Wiederverwendungsrate kann über 95 % erreichen, was mit einem Betonfundament nicht vergleichbar ist.

• Klare Vorteile bei der CO2-Reduzierung: Die Daten zeigen, dass bei jedem Megawatt Photovoltaikprojekt durch den Ersatz des Betonfundaments durch Spiralpfähle die Kohlenstoffemissionen um etwa 1,3 Tonnen reduziert werden können, was der Pflanzung von 70 Bäumen entspricht.

• Keine Auswirkungen auf das Entwässerungssystem: Nach der Installation der Spiralpfähle weisen diese eine ausgezeichnete Durchlässigkeit auf und beeinträchtigen das bestehende Entwässerungssystem des Geländes nicht.

Insgesamt erfüllt dieses System nicht nur die ökologischen Anforderungen der Photovoltaik-Stromerzeugung, sondern stellt auch durch seinen Bauprozess eine echte CO₂-arme und umweltfreundliche Lösung dar. Für ökologisch sensible Gebiete oder Projekte mit Umweltschutzauflagen sind Spiralpfähle zweifellos die bessere Wahl.

Zusammenfassung: Lohnt sich die Wahl?

Um auf die ursprüngliche Frage zurückzukommen: Lässt sich dieses System installieren und ist der Installationsprozess problematisch?

Die Antwort lautet: Es lässt sich installieren und ist sehr praktisch.

• Anwendungsszenarien: Hügel, Berge, Wattflächen, Sandgebiete, Hänge – fast alles ist abgedeckt. Dank der einstellbaren Neigung von 0° bis 60° passt es sich verschiedenen Breitengraden an.

• Installationseffizienz: „Keine Pfahlgründung, keine Ausgrabung“ – das ist Realität. Die Bauzeit verkürzt sich von mehreren Wochen auf nur wenige Tage. Jede einzelne Pfahlgründung benötigt lediglich 3 bis 10 Minuten.

• Umweltvorteile: Minimiert Vegetationsschäden, erzeugt keinen Bauschutt, ist recycelbar und ermöglicht eine Reduzierung des CO2-Gehalts.

Im Vergleich zu herkömmlichen Betonfundamenten bietet dieses System aus Aluminiumlegierungsstützen und spiralförmigen Bodenankern deutliche Vorteile hinsichtlich Montageaufwand und Umweltfreundlichkeit. Selbstverständlich sind auch einige Punkte zu beachten: So müssen beispielsweise die geeignete Pfahllänge und die Spezifikationen der Ankerflügel anhand der geologischen Gegebenheiten ausgewählt werden, und geotechnische Voruntersuchungen sind unerlässlich. Lockere, oberflächennahe Bodenschichten erfordern unter Umständen eine spezielle Behandlung. Darüber hinaus ist die Anwendbarkeit von Spiralpfählen in stark korrosiven Böden oder Felsfundamenten eingeschränkt.

Für die überwiegende Mehrheit der Projekte auf normalem Gelände, Hügeln, Stränden und Sandflächen bietet dieses System jedoch zweifellos eine effizientere, umweltfreundlichere und sicherere Lösung für Photovoltaik-Tragkonstruktionen.

Wenn Ihr Projekt mit komplexem Gelände, einem engen Zeitplan oder hohen Umweltschutzauflagen konfrontiert ist, sollten Sie diesen technischen Ansatz ernsthaft in Betracht ziehen.