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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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

ParameterA70B80C65
Drehmoment7.000 Nm8 000 Nm8.500 Nm
Max. Schraubenlänge2,4 m2,5 m3,5 m
Maschinengewicht1 700 kg2 480 kg3.050–3.250 kg
Hydraulikhammer❌ Nein❌ Nein✅ 900 J
GründungstypStirnStirnSeitlich
Geeignet fürKleiner gewerblicher BESS, ergänzender SpeicherMittelgroße industrielle BESSGroßformatige 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

KriteriumBetonfundamentErdankerschrauben
LieferzeitWochen (inkl. technologischer Pause)Dny
WetterabhängigkeitHoch (Temperatur, Niederschlag)Niedrige
ReversibilitätAbbruch, SchuttentsorgungRückstandsloses Herausschrauben
TragfähigkeitsnachweisStatische Berechnung ohne direkte Überprüfung vor OrtTelemetrischer Aufzeichnungszeitpunkt für jeden Punkt
Eignung für MietgrundstückeBegrenzt (Sanierung erforderlich)Hoch
Arbeiten auf verdichtetem/Brownfield-GeländeEntfernung alter Konstruktionen erforderlichMöglichkeit der DTH-Vorbohrung oder des C65-Hammers

Häufig gestellte Fragen

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