Bohrpfähle für Elbtower: Warum sie so lang sein müssen

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Wenig tragfähige Bodenschichten: Für den Spezialtiefbau am Elbtower braucht es besondere Konzepte.
Bohrpfähle für Elbtower-GründungQuelle: BAUER Group

Seit 2001 entsteht mit dem Stadtteil HafenCity ein Projekt der Superlative. Das zeigen auch die rekordlangen Bohrpfähle für die Gründung des Elbtowers.

Mit Europas derzeit größtem innerstädtischen Entwicklungsprojekt setzt Hamburg neue Maßstäbe in puncto Urbanität und Nachhaltigkeit. Seit 2001 entsteht mit dem Stadtteil HafenCity in unmittelbarer Nähe zur historischen Speicherstadt ein Projekt der Superlative. Bis voraussichtlich zum Beginn der 2030er Jahre entstehen auf einem ehemaligen Hafen- und Industrieareal mit einer Gesamtfläche von 157 ha über 7’500 Wohnungen für rund 15’000 Bewohner, Büro- und Dienstleistungsflächen für über 730 Unternehmen und bis zu 45’000 Arbeitsplätze, außerdem ein weitläufiger Park mit Rodelberg, ein überdachtes Einkaufszentrum mit Kino, Kultur- und Bildungseinrichtungen sowie Hotels und Freizeitanlagen. Ein erstes Highlight bildete im Januar 2017 bereits die Eröffnung der Elbphilharmonie im Westen der HafenCity.

Elbtower wird das höchste Gebäude der Hansestadt

Im Osten entsteht als Abschlussprojekt der Elbtower, das mit 244 m zukünftig höchste Gebäude der Hansestadt und bundesweit dritthöchste Hochhaus Deutschlands nach dem Commerzbank Tower und dem Messeturm in Frankfurt am Main. Zwischen den Elbbrücken gelegen, soll der Elbtower auf seiner Spitze eine Aussichtsplattform mit einem spektakulären Blick über Hamburg bieten. Zudem sind Büros, Einzelhandels- und Gastronomieflächen, ein Hotel, ein Boarding Haus, Co-Working-Spaces, Fitness- und Wellnessbereiche sowie ein Kinderland geplant. Zusätzlich werden ca. 600 Stellplätze und ein Bootsanleger zur Verfügung stehen, ein Restaurant in 200 m Höhe ist im Gespräch.

Bohrpfähle für Probebelastungen reichen in 111 Meter Tiefe.
Im August 2019 stellte Bauer Spezialtiefbau die ersten Probepfähle in Tiefen von bis zu 111,4 m und einem Durchmesser von 1’850 mm her. Bild: BAUER Group

Erste Bohrpfähle mit Probebelastungen geben Auskunft über Bodenverhalten

Die Fertigstellung des Elbtowers ist für 2025 geplant, 2021 soll der erste Spatenstich erfolgen. Die Bauer Spezialtiefbau GmbH wurde von der Signa Real Estate Management Germany GmbH mit der Ausführung umfangreicher vorbereitender Probebelastungen an hierfür hergestellten Testpfählen beauftragt. Da der Baugrund an der Elbe aufgrund der tiefreichenden, bindigen Bodenschichten wenig tragfähig ist, muss die Bauwerkslast in den Untergrund und somit in tieferliegende, tragfähige Bodenschichten abgeleitet werden, um eine Langzeitsetzung des Gebäudes zu verhindern.

Zu diesem Zweck wurden im August die ersten Probepfähle in Tiefen von bis zu 111,4 m und einem Durchmesser von 1’850 mm hergestellt – die längsten Bohrpfähle, die jemals in Deutschland ausgeführt wurden. „Mit den Probebelastungen der Testpfähle soll das Verhalten des Bodens unter Gebäudelast analysiert werden um daraus die wirtschaftlichste Gründung ableiten zu können“, so Andreas Wedenig, Projektleiter bei Bauer Spezialtiefbau. „Zwei unserer Probepfähle werden am Ende in das fertige Gebäude integriert sein. Zwei dienen nur zu Testzwecken.“

Baustelle HafenCity
Seit 2001 entsteht mit dem Stadtteil HafenCity ein Projekt der Superlative. Bild: BAUER Group

Suspensionsgestützte Bohrpfähle im Kelly-Verfahren

Die Probepfähle für den Elbtower werden als suspensionsgestützte Großbohrpfähle im sogenannten Kelly-Verfahren ausgeführt. Hierbei ist das Bohrwerkzeug an einer teleskopierbaren Kelly-Stange befestigt. Der Boden wird schrittweise gelöst und an die Oberfläche gefördert. Üblicherweise erfolgt das Verfahren unter Zuhilfenahme eines vorab in den Boden eingebrachten Bohrrohrs aus Stahl. Aufgrund der enormen Tiefe der notwendigen Pfähle wird jedoch auf diese Verrohrung weitestgehend verzichtet und mithilfe einer Suspensionsstützung gearbeitet. Die Wände des Bohrlochs sind somit ausschließlich durch den Flüssigkeitsüberdruck gegen den Einbruch der Bohrlochwandung gesichert. Nach dem Erreichen der geplanten Bohrtiefe wird zunächst die Suspension entsandet und ein Bewehrungskorb eingebaut. Anschließend wird Beton über ein Rohr von unten nach oben in die Bohrung eingefüllt, wodurch die Suspension nach oben aus dem Bohrloch verdrängt und für die Weiterverwendung abgepumpt wird. Das Besondere an diesem Projekt ist, dass die Pfahlprüfung in Pfahlfußnähe über eine sogenannte Osterbergzelle erfolgt. Dabei handelt es sich um Hydraulikstempel, die in den Bewehrungskorb integriert sind und den Pfahl „von unten“ belasten.

Die eigentlichen Gründungsarbeiten stehen noch bevor

„Die eigentlichen Gründungsarbeiten sind für 2020 geplant, dabei sollen über 100 dieser Großbohrpfähle entstehen. Anhand der Testergebnisse der Probebelastungen können Länge, Durchmesser, Material, Ausbildung und Anordnung der Pfähle variieren. Die längsten Gründungspfähle könnten dabei auch noch den bisherigen Rekord von 111,4 m überschreiten“, erklärt Andreas Wedenig abschließend.

Weitere Informationen: https://www.bauer.de/bauer_group/bauer_group/overview

Hier erfahren Sie mehr über Spezialtiefbau für Hochhäuser.

Lesen Sie auch: “Bauprojektmanagement: Mess- und Prozess-Kennzahlen besser im Blick”

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