Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf solidem Fundament

25.06.2003


Abb. 1: Bodenpressung bei bis zur Hälfte klaffender Bodenfuge


Abb. 2: Sattellage des Fundamentes

Eine Windenergieanlage muss viele Jahre lang der Kraft des Windes standhalten. Ihre Komponenten sind von der Rotorblattspitze bis zum Turmfuß entsprechend dieser Anforderungen konstruiert. Jetzt soll das tief im Boden verankerte Fundament noch leistungsfähiger werden.

Windenergieanlagen werden in Deutschland baurechtlich geprüft, genau wie jedes andere Bauwerk vom Leuchtturm bis zur Litfasssäule. Von dieser Prüfung betroffen sind Turm und Gründung mit Fundament, nicht jedoch Gondel und Rotorblätter (separate Prüfung im Rahmen der Anlagen-Zertifizierung). Per Definition im Baurecht wird die Maschine von einem Bauwerk getragen. Ihre komplexe Dynamik wird bei Berechnungen für Fundamente jedoch kaum berücksichtigt.

Die Richtlinie „Windkraftanlagen – Einwirkungen und Standsicherheitsnachweise für Turm und Gründung“ des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) ist bereits seit 1993 die Basis für Berechnung von Fundamenten in der Windenergie nach deutschem Baurecht (zweite, überarbeitete Auflage 1995). Diese Richtlinie beschreibt mögliche Lastsituationen, Windbedingungen und Baubestimmungen für den Nachweis, dass die Komponenten den Anforderungen genügen. In der DIBt-Richtlinie werden besondere Bedingungen bei Windenergieanlagen berücksichtigt und ergänzende Regelungen formuliert. Für Fundamente von Windenergieanlagen mit ihren speziellen dynamischen Eigenschaften werden weitgehend die gleichen Regelwerke herangezogen, wie sie auch für andere Bauwerke angewendet werden. Sicherheitsbestimmungen, die auf klassische, ruhende Bauwerke abgestimmt sind, werden also nach DIBt auf die Windenergie übertragen.

Nach dem derzeit gültigen Richtlinien und Normenstand ist sowohl unter dynamischen Betriebsbelastungen als auch für seltene Extrembelastungen ein Klaffen der Bodenfuge zulässig. Das bedeutet, dass es Zustände geben darf, bei denen die Sohlplatte eines flachgegründeten Fundaments nicht mit seiner gesamten Fläche aufliegen muss (siehe Abb. 1). Die Bodenfuge ist im Vergleich zu anderen Komponenten der Windenergieanlage sehr schlecht zu inspizieren, ihr Zustand lässt sich bei wiederkehrenden Prüfungen nicht beurteilen und Nachbesserungen sind nahezu ausgeschlossen.

Damit ist die Tragfähigkeit der Gründung nach derzeit gültigem Stand der Richtlinie noch optimierbar. Das bestätigt auch der Statiker Prof. Horst Bellmer von der Bellmer Ingenieurgruppe, Bremen: „Ich habe schon so manches knapp berechnete Fundament in Deutschland gesehen. Fehler, die ich unten beim Bau einer Anlage mache, die kann ich oben nicht wieder gut machen.“

ENERCON hat daher im Sinne eines von der Blattspitze bis zur Gründung gehobenen Sicherheitsniveaus die Anforderungen an die Fundamentauslegung hausintern verschärft. Speziell die dynamische Belastbarkeit des Baugrunds und der besondere Fall klaffender Bodenfugen werden von den ENERCON Konstruktionsingenieuren kritisch betrachtet.

Aus diesem Grund hat ENERCON die Anforderungen an die Fundamentauslegung dahingehend geändert, dass Komponenten nicht überlastet werden. Damit wird das Kippen der Anlage ebenso vermieden wie die Bildung einer Sattellage (Abb. 2). Diese Sattellage kann immer dann entstehen, wenn der Baugrund unter hoher Pressung örtlich nachgibt und daraus folgend das Fundament auf der Rest-Aufstandsfläche kippelt.

Bei einigen Fundamenten für Stahltürme können die geänderten Anforderungen in Ausnahmefällen zu einer Erhöhung der Fundamentmasse von bis zu 50 Prozent führen, bei Fundamenten schwerer Betontürme sind dagegen größtenteils keine Änderungen zu erwarten.

„Die Kosten für ein Fundament machen derzeit drei bis fünf Prozent der Projektkosten aus. Der finanzielle Mehraufwand durch das erhöhte Sicherheitsniveau im Fundamentbau steht in einem durchaus tragbaren Verhältnis zu den Gesamtinvestitionskosten eines Windpark-Projektes“, findet ENERCON Konstruktionsingenieur Torsten Jepsen.

ENERCON hat nun das Ziel, die neu berechneten Fundamente für alle zukünftigen Projekte umgehend einzuführen. Jepsen geht davon aus, dass weitere Hersteller und Projektierer diesem Beispiel folgen werden. Die entsprechenden Richtlinien werden wahrscheinlich in naher Zukunft angepasst.

Die DIBt-Richtlinie gilt zwar nur für Deutschland, ENERCON wird aber mit Blick auf das höhere Sicherheitsniveau die neuen Fundamente auch für ausländische Projekte einsetzen.


Nicole Weinhold | Enercon
Weitere Informationen:
http://www.innovations-report.de/html/profile/profil-1105.html
http://www.enercon.de

Weitere Berichte zu: Sicherheitsniveau Windenergieanlage

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Geräteschutzschalter erfüllt NEC Class 2
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Elektronikgehäuse für Anzeigeeinheiten
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften