Batteriespeicher auf Erdschrauben — Fundamente für BESS-Container
Ein Batteriespeichersystem (BESS – Battery Energy Storage System) ist ein System aus containerisierten Batteriemodulen, die elektrische Energie für eine spätere Einspeisung in das Netz oder zur Stabilisierung von Erzeugungs- und Verbrauchsschwankungen speichern. Das Fundament unter den Containern auf Erdschrauben ermöglicht eine schnelle Montage ohne Betonarbeiten, eine präzise Platzierung gemäß dem Tragraster des Containers und eine reversible Installation, die nach Projektende spurlos entfernt werden kann.
Was ist ein Batteriespeicher und warum er für die Grundversorgung wichtig ist
BESS-Projekte wachsen in ganz Europa – von kleineren kommerziellen Installationen an Industriestandorten über Hybridprojekte, die Photovoltaik und Speicher kombinieren, bis hin zu eigenständigen Systemspeichern in der Größenordnung von Dutzenden bis Hunderten von Megawattstunden. Der gemeinsame Nenner ist, dass jeder Container (typischerweise ein 20-Zoll- oder 40-Zoll-ISO-Container) in voll ausgestattetem Zustand Dutzende von Tonnen wiegt und sein Gewicht über mehrere präzise definierte Tragpunkte am Containerrahmen auf das Fundament übertragen wird.
Im Gegensatz zu einer Photovoltaik-Aufständerung, bei der die Last über die gesamte Länge der Konstruktion verteilt ist, ist die Last bei einem BESS-Container auf mehrere Punkte konzentriert – typischerweise vier bis acht Tragfüße. Das Fundament muss daher zwei Bedingungen gleichzeitig erfüllen: eine ausreichende Punkttragfähigkeit und eine exakte Ebenheit innerhalb der Toleranz, die der Containerhersteller für das korrekte Zusammenfügen der Paneele, des Kühlsystems und der Brandschutzanlagen vorschreibt.
Warum Bodenschrauben für Batteriespeicher
Umsetzungsgeschwindigkeit. Ein Betonfundament erfordert eine technologische Aushärtepause (in der Regel 21–28 Tage), bevor es voll belastbar ist. Eine Erdschraube ist sofort nach der Installation belastbar — der Container kann noch am selben Tag aufgestellt werden.
Genaue Tragfähigkeitsdokumentation. Die Telematikeinheit zeichnet den Verlauf des Drehmoments und der Tiefe bei jeder Schraube auf. Diese Aufzeichnung dient als Grundlage für den Statiker sowie für die Versicherung – bei einer Investition in der Größenordnung von einigen Millionen bis zu Dutzenden Millionen Kronen pro BESS-Block ist die nachweisbare Tragfähigkeit des Fundaments ein wichtiges Dokument für die Due Diligence.
Reversibilität. Eine Reihe von BESS-Projekten läuft auf Grundstücken mit begrenzter Pachtdauer (15–25 Jahre) oder auf landwirtschaftlicher Nutzfläche, wo der Investor die Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands des Grundstücks garantiert. Erdschrauben lassen sich nach Betriebsende spurlos herausdrehen – Fundamente aus Beton müssen hingegen abgebrochen und abtransportiert werden.
Wetterunabhängigkeit. Das Betonieren ist empfindlich gegenüber Temperatur und Niederschlag. Das Eindrehen erfolgt unabhängig von den klimatischen Bedingungen im Rahmen des üblichen Betriebstemperaturbereichs der Maschine.
Arbeiten auf unebenem oder verdichtetem Gelände. BESS-Container werden häufig an den Rändern bestehender Industriegebiete oder auf Brachflächen aufgestellt, wo die Homogenität des Baugrunds nicht garantiert ist. Testbohrungen mit Telemetrie zeigen schnell, ob Länge oder Durchmesser der Schraube an einem bestimmten Punkt angepasst werden müssen.
Besonderheiten der Lasten von BESS-Containern
Im Gegensatz zur PV-Unterkonstruktion muss beim BESS-Container mit der Last gearbeitet werden, die der Containerhersteller als Teil der technischen Dokumentation liefert – üblicherweise als Kraft auf jeden einzelnen Tragfuß, die Eigengewicht, Nutzlast und klimatische Last (Wind oder eventuell Schnee auf dem Containerdach) kombiniert.
Der Statiker muss sicherstellen, dass:
- Die Platzierung der Schrauben entspricht genau dem tragenden Raster des Containers (in der Regel 4–8 Punkte je nach Typ und Hersteller).
- Der Schraubenkopf (Stahlplatte oder UNP/IPE-Profil) leitet die Punktlast gleichmäßig in die Schraube ein.
- Die Ebenheitstoleranz zwischen den einzelnen Punkten entspricht den Anforderungen des Containerherstellers (typischerweise im Bereich von wenigen Millimetern über die Länge des Containers).
- Die Schraube ist auch für die horizontale Lastkomponente (Wind auf die Containerseitenwand) ausgelegt, nicht nur für die vertikale Last.
In Gebieten mit erhöhtem seismischen Risiko (insbesondere in Südeuropa) ist die Lastannahme durch einen Nachweis gemäß Eurocode 8 zu ergänzen — die Einzelheiten werden von einem Statiker vor Ort gemäß dem nationalen Anhang bearbeitet.
Installationsschritt für Schritt für das BESS-Fundament
- Baugrunduntersuchung und Bestimmung der Punktlasten. Basierend auf dem Datenblatt des Containers und dem Baugrundgutachten der Baustelle ermittelt der Statiker die erforderliche Tragkraft, Länge und den Durchmesser der Schraubfundamente für jeden Lastpunkt.
- Entwurf der Anordnung nach tragendem Raster. Die Positionierung der Schraubfundamente muss exakt mit den Containerfüßen übereinstimmen – schon eine Abweichung von wenigen Zentimetern kann das Aufsetzen unmöglich machen. Die Absteckung erfolgt durch einen Vermessungsingenieur.
- Probeeinbohrung und Drehmomentprüfung. Die ersten Schrauben werden als Testset eingedreht. Die Telematikeinheit der Maschine zeichnet den Verlauf von Drehmoment versus Tiefe auf — wenn das Baugrundprofil mit der Erkundungsprognose übereinstimmt, wird mit dem Eindrehen der gesamten Montage fortgefahren.
- Vollständiges Bohren der Baugruppe mit telemetrischer Aufzeichnung. Jede Schraube wird auf die vorgeschriebene Tiefe eingedreht, wobei die Senkrechte überprüft wird (max. Abweichung gemäß Projekt). Die telemetrische Aufzeichnung jedes Punktes wird als Teil der Baudokumentation archiviert.
- Montage der Kopfplatten und Ebenheitsprüfung. Auf die Schraubfundamente werden Tragköpfe oder Stahlprofile montiert, und ein Geodät überprüft die Ebenheit der gesamten Konstruktion im Rahmen der Herstellertoleranz des Containers. Nach der Freigabe kann der Container aufgesetzt werden.
Vergleich der Glentor-Modelle für Batteriespeicher
| Parameter | A70 | B80 | C65 |
|---|---|---|---|
| Drehmoment | 7.000 Nm | 8 000 Nm | 8.500 Nm |
| Max. Schraubenlänge | 2,4 m | 2,5 m | 3,5 m |
| Maschinengewicht | 1 700 kg | 2 480 kg | 3.050–3.250 kg |
| Hydraulikhammer | ❌ Nein | ❌ Nein | ✅ 900 J |
| Gründungstyp | Stirn | Stirn | Seitlich |
| Geeignet für | Kleiner gewerblicher BESS, ergänzender Speicher | Mittelgroße industrielle BESS | Großformatige Systemlager |
Was ist günstiger? Ein Vergleich der Kostenposten
A70 er eignet sich für kleinere gewerbliche Installationen — typischerweise 1–4 Container an einem Industriegelände oder in Kombination mit einer kleineren PV-Anlage.
B80 bewältigt mittelgroße BESS-Blöcke auf Standardböden, wo ein höheres Drehmoment als bei der A70 erforderlich ist, das Gelände aber keinen Schlaghammer erfordert.
C65 ist die erste Wahl für große Systemlager mit Dutzenden von Containern – die Seitenverladung erleichtert das Arbeiten in dicht angeordneten Reihen und der Hydraulikhammer MTB36 bewältigt selbst verdichteten oder steinigen Baugrund, wie er häufig auf Flächen nach früherer industrieller Nutzung (Brachflächen) anzutreffen ist.
Fallstudie: BESS-Block bei einem hybriden PV-Projekt
Der Investor plante, die bestehende Photovoltaikanlage um einen Batteriespeicher mit einer Kapazität im Bereich von mehreren Megawattstunden (MWh) zu ergänzen, der sich auf einem Nachbargrundstück mit einem Fünfzehnjahresmietvertrag befinden sollte. Die Bedingung des Vermieters war die Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands des Grundstücks nach Ablauf der Mietzeit – ein Betonfundament würde diese Bedingung erschweren.
Die Baugrunduntersuchung bestätigte einen mittelschwer verdichteten lehmigen Sandboden, der sich für eine Standardeindrehung eignet. Das Ausführungsteam setzte die Maschine B80 ein, drehte am ersten Tag vor Ort einen Test-Schraubfundamentesatz ein und verglich das gemessene Drehmoment mit den Annahmen des Statikers. Nach Bestätigung der Übereinstimmung folgte die Installation der gesamten Baugruppe einschließlich der tragenden Stahlrahmen für die Container.
Der gesamte Fundamentbereich (Eindrehen + Montage der Trägerköpfe) war innerhalb von Tagen fertig, ohne technologische Pause zum Aushärten des Betons – die Container konnten sofort nach Fertigstellung und Ebenheitsprüfung aufgesetzt werden. Die telemetrische Aufzeichnung jeder Schraube diente als Grundlage für die Bauabnahme sowie als Teil der Dokumentation für die Investitionsversicherung.
Beton vs. Erdankerschrauben für BESS — ein Vergleich
| Kriterium | Betonfundament | Erdankerschrauben |
|---|---|---|
| Lieferzeit | Wochen (inkl. technologischer Pause) | Dny |
| Wetterabhängigkeit | Hoch (Temperatur, Niederschlag) | Niedrige |
| Reversibilität | Abbruch, Schuttentsorgung | Rückstandsloses Herausschrauben |
| Tragfähigkeitsnachweis | Statische Berechnung ohne direkte Überprüfung vor Ort | Telemetrischer Aufzeichnungszeitpunkt für jeden Punkt |
| Eignung für Mietgrundstücke | Begrenzt (Sanierung erforderlich) | Hoch |
| Arbeiten auf verdichtetem/Brownfield-Gelände | Entfernung alter Konstruktionen erforderlich | Möglichkeit der DTH-Vorbohrung oder des C65-Hammers |
Häufig gestellte Fragen
Wie schnell kann ein Container nach dem Eindrehen der Schraubfundamente aufgestellt werden?
Nach der Ebenheitsprüfung und der Montage der Trägerköpfe kann der Container sofort aufgestellt werden – die Erdschraube ist im Gegensatz zu Beton sofort nach der Installation voll belastbar und erfordert keine technologische Pause.
Welche Glentor-Maschine eignet sich für großen Systemspeicher mit Dutzenden von Containern?
Für umfangreiche Projekte empfehlen wir den C65 — die seitliche Beschickung erleichtert die Arbeit in dicht angeordneten Containerreihen, und der Hydraulikhammer MTB36 bewältigt selbst den verdichteten Baugrund, der für Brownfield-Standorte typisch ist.
Können Schraubfundamente auch auf einem Gelände mit vorheriger industrieller Nutzung eingesetzt werden?
Ja, unter der Bedingung einer Baugrunderkundung, die prüft, ob sich im Untergründ alte Fundamente oder andere Hindernisse befinden. Die C65 mit DTH-Vorbohrung oder Hydraulikhammer bewältigt auch anspruchsvollere Brownfield-Böden.
Wie wird die horizontale Windlast auf die Seitenwand eines Containers abgetragen?
Der Statiker berücksichtigt die horizontale Lastkomponente bei der Berechnung gemäß Eurocode 7 und EN 1990 – sowohl die Schraube als auch der Tragkopf müssen die Kombination aus vertikaler und horizontaler Last übertragen, wobei die Auslegung je nach Standort und Windbeanspruchung variiert.
Müssen für ein BESS-Projekt auch Brandschutz-Abstände berücksichtigt werden?
Ja, aber das ist eine Frage außerhalb des Rahmens der Gründungskonstruktion – die Abstände zwischen den Containern und zu umliegenden Objekten werden durch nationale Brandschutzvorschriften geregelt, nicht durch die geotechnische Norm. Einzelheiten siehe Europäische Normen für die Errichtung von Batteriespeichersystemen.
Wo fortfahren
Normativer Rahmen für die BESS-Gründung — Eurocode 7, EN 1990 und Brandschutzvorschriften in der EU: Europäische Normen für die Errichtung von Batteriespeichern
Vergleich von Erdschrauben und Beton im Allgemeinen: Erdanker vs. Beton
Batteriespeicher ergänzen häufig Photovoltaik-Projekte: Solarparks auf Erdschrauben