DE102008017785A1

DE102008017785A1 - Fundament für ein Offshorebauwerk und Verfahren zum Erstellen eines Fundaments eines Offshorebauwerks

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Publication number: DE102008017785A1
Application number: DE102008017785A
Authority: DE
Inventors: Dominik Schwegmann
Original assignee: EOn Energy Projects GmbH
Current assignee: EOn Energy Projects GmbH
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2009-10-15

Abstract

Bei einem Fundament für ein Offshorebauwerk, wie eine Windenergieanlage, zum Absenken an einer Offshorestelle, umfassend eine Tragsäule, die sich hin zum Wasserspiegel erstrecken soll und einen im abgesenkten Zustand wasserspiegelnahen Montageabschnitt aufweist, an dem wenigstens eine Komponente des Offshorebauwerks anbringbar und/oder angebracht ist, ist ein flutbarer Hohlkörper vorgesehen und die Tragsäule in dem Holkörper derart beweglich gelagert, daß der Montageabschnitt aufgrund des zumindest teilweise gefluteten Hohlkörpers unter einem Einfluß von auf die Tragseile wirkenden Auftriebskräften relativ zum Hohlkörper von einer Transportposition in eine Offshoreposition verlagerbar ist.

Description

Fundamente für Offshorebauwerke müssen in Meeren, in Seen oder Flüssen in Wassertiefen von über 40 Meter abgesenkt werden. Unter Offshorebauwerken sollen Bauwerke verstanden werden, die in wassergeflutete Bereiche, wie im Meer, in Süßwasserseen, in Flüssen, zu errichten sind. Dabei sind die Fundamente derart fest und steif auszulegen, daß im Einsatz beispielsweise als Windenergieanlagenbasis insbesondere die Kraft des Windes auf die Tragsäule und Rotorblätter ertragen und vollständig in den Meeresboden eingeleitet werden können.
Auch im Winter, wenn Eisschollen in der See treiben, müssen bei unvermeidbaren Kollisionen Stoßkräfte ausgehalten werden.
Es gibt nicht abschließend im wesentlichen vier verschiedene Fundamenttypen, nämlich Schwerkraftfundamente, sogenannte Jackets, Monopiles und Tripods.
Bei einem Schwerkraftfundament wird eine stabile Gründung für eine Offshorewindenergieanlage durch Eigengewicht geschaffen. Die Fundamente stehen frei auf dem Meeresboden und haben ein Gewicht von bis zu 4000–5000 Tonnen. Üblicherweise werden die Schwerkraftfundamente an Land oder auf Pontons aus Beton gefertigt und dann zu dem Offshorestandort transportiert, wo sie abgesetzt und mit Ballaststoffen aufgefüllt werden. Bisher werden solche Fundamente hauptsächlich bei geringen Wassertiefen eingesetzt. An das Schwerkraftfundament muß üblicherweise eine Tragsäule für das Offshorebauwerk vor Ort an der Offshorestelle montiert werden.
Jackets kennzeichnen sich durch ein Stahlfachwerk, das ein relativ geringes Eigengewicht aufweist. Allerdings zeigt sich bei den Jackets der Nachteil, daß der Schwerpunkt derartiger Fundamente sehr hoch liegt, so daß der Transport meist nur bei geringem Wellengang möglich ist. Jackets werden in der Regel mit gerammten Stahlpfählen im Meeresboden verankert, wobei Krane mit großer Hakenhöhe erforderlich sind.
Monopiles sind Einfuß-Strukturen, die in den Meeresboden gerammt werden. Bei Monopiles wachst der Stahlbedarf überproportional mit der Größe des Offshorebauwerks, wobei der Montageaufwand, insbesondere was den Rammvorgang betrifft, sehr hoch ist. Monopiles werden in der Regel in Wassertiefen von bis zu 20 m eingesetzt.
Tripods sind Dreibeinstrukturen, welche eine Tragsäule auf eine breite Basis stellen. Von der Unterseite der Basis des Tripods spreizen sich drei Stahlröhren zu einem Dreibein ab. Diese Konstruktion ist sehr aufwendig, weil dort Schweißarbeiten sehr zeitaufwendig sind. Auch Tripods werden mit gerammten Stahlpfählen im Meeresboden verankert.
All die oben genannten Fundamente haben einen Nachteil gemeinsam, daß sie beim Transport zusammen mit einer Tragsäule einen sehr hohen Schwerpunkt haben oder hätten, so daß nur mit einem enorm hohen Aufwand ein Transport zu der Offshorestelle unter Einsatz von Krankonstruktionen möglich ist. Insbesondere bei schlechtem Wetter mit hohem Wellengang ist der Transport von herkömmlichen Offshorefundamenten zur Offshorestelle nur bedingt, wenn überhaupt, realisierbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere ein Fundament für ein Offshorebauwerk, wie eine Windenergieanlage, zu schaffen, mit dem ein Transport von dem Fundament samt einer Tragsäule für das Offshorebauwerk auch bei schlechterem Wetter möglich ist, wobei insbesondere für den Transport wenig aufwendige Transportgeräte erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Danach umfaßt das erfindungsgemäße Fundament für das Offshorebauwerk eine Tragsäule, die sich hin zum Wasserspiegel erstrecken soll, wenn sie zusammen mit dem Fundament abgesenkt ist. Die Tragsäule hat einen im abgesenkten Zustand wasserspiegelnahen Montageabschnitt, an dem wenigstens eine Komponente des Offshorebauwerks anbringbar und/oder bereits angebracht ist. Außerdem besteht das Fundament außer der Tragsäule und eventuell weiteren Funktionseinrichtungen, wie Lagern, Pumpen, Anschlüssen, etc., im Hinblick auf die Tragstruktur des Fundaments noch aus einem Hohlkörper insbesondere mit einer geschlossenen Bodenseite und einer der Bodenseite gegenüberliegenden Öffnung. Erfindungsgemäß ist die Tragsäule in dem Hohlkörper derart beweglich gelagert, daß der Montageabschnitt aufgrund des zumindest teilweise gefluteten Hohlkörpers unter dem Einfluß auf die Tragsäule wirkender Auftriebskräfte relativ zum Hohlkörper von einer Transportposition in eine Off shoreposition oder wassergefluteten Endposition in Seen oder Flüssen verlagerbar ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Tragsäule bereits in Transportposition in vertikaler Richtung, wobei die Vertikalrichtung durch die Gravitationsrichtung und Auftriebsrichtung in Wasser festgelegt sein soll. Die Tragsäule wird translatorisch in Vertikalrichtung verlagert. Beim Bewegen der Tragsäule von der Transportposition weg erhebt sich der Montageabschnitt von einer Bodenseite des Hohlkörpers weg in die Offshoreposition oder Endposition.
Vorzugsweise ist die das geflutete Wasser, insbesondere Salzwasser, in dem Hohlkörper verdrängende Masse der Tragsäule gleich oder kleiner, vorzugsweise deutlich kleiner, als die Masse der Tragsäule. Insofern ist die Tragsäule bei einer bevorzugten Ausführung derart aufgebaut, daß sie ausschließlich unter dem Einfluß der Auftriebskräfte in Wasser in die erhabene Offshoreposition selbständig gelangt. Es sei klar, daß, sollten die an der Tragsäule wirkenden Auftriebskräfte nicht zum Verlagern der Tragsäule relativ zum Hohlkörper ausreichen und selbst wenn diese ausreichen sollten, eine mechanische Hilfshubeinrichtung vorgesehen sein kann, welche beispielsweise über einen Kran zusätzliche vertikale Hubkräfte der Tragsäule mitteilen kann, um den Hebevorgang zu beschleunigen und/oder zu stabilisieren. Die Auftriebskräfte werden durch das Fluten des Hohlkörpers mit Wasser beim Absenken des Fundaments hervorgerufen. Dabei können die Auftriebskräfte dadurch eingestellt werden, daß eine vorballastierte Tragsäule allmählich von deren Vorballast getrennt wird, um die Dichte, also die Masse zum Volumen, der gesamten Tragsäule zu reduzieren und damit die Auftriebskräfte zu erhöhen.
Es ist besonders bevorzugt, daß die Tragsäule schwimmend gelagert ist, daß also bereits die Dichte einer ungefluteten Tragsäule geringer als die Dichte von Wasser, insbesondere Salzwasser, ist.
Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es möglich, die Bauhöhe des Fundaments samt einer Tragsäule für eine Offshorebauwerkkomponente vorteilhafterweise für den Transport an die Offshorestelle deutlich zu reduzieren. Auf diese Weise wird der Schwerpunkt des Funda ments deutlich hin zum Wasserspiegel abgesenkt, oder sogar darunter. Folglich reduzieren sich die Anforderungen für das Installationsgerät, wie Schiffe, Kräne, etc., und damit die Montage- und Transportkosten. Der Transport des erfindungsgemäßen Fundaments ist damit deutlich weniger anfällig gegen Seegang.
Die Montage kann sich aufgrund der Erfindung in einfache und kurzweilige Arbeitsschritte unterteilen, die ohne weiteres, beispielsweise in einer Notfallsituation bei einem Wetterumsturz, unterbrochen und danach wieder fortgesetzt werden können. Die Möglichkeit des Aussetzens von Montagearbeiten kann von großem Interesse sein, wenn bei Offshorearbeiten kurzfristig mit schlechtem Wetter gerechnet werden muß. Insbesondere das Aufrichten der Tragsäule ist mit einfachen Mitteln möglich.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Hohlkörper aus Beton, insbesondere Stahlbeton oder Spannbeton, hergestellt, wobei die Herstellung im Trockendock auf einem versenkbaren Ponton oder an Land vonstatten geht. Aufgrund der hohlen Ausführung des Hohlkörpers kann dieser schwimmend ausgeführt sein, wodurch der Transport hin zur Offshorestelle erleichtert ist.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Tragsäule derart aufgebaut, daß bei einer Mindesteintauchtiefe in Wasser, insbesondere Salzwasser, von mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 15% oder 10% bezüglich einer Gesamtlängserstreckung der insbesondere ungefluteten Tragsäule eine Auftriebskraft an der Tragsäule wirkt, deren Betrag im wesentlichen dem der Gewichtskraft der Tragsäule entspricht.
Beim Fluten des Hohlkörpers bis zu einer wasserspiegelseitigen Öffnung des Hohlkörpers, aus der sich die Tragsäule in der Offshoreposition erstreckt, kann die Höhe, mit der die Tragsäule über dem Hohlkörper liegt, durch Änderung der Mindesteintauchtiefe eingestellt werden, ab der die Tragsäule in Wasser schwimmt. Mit Hilfe eines Zugangs in das Innere der Tragsäule kann durch Einbringen und/oder Entfernen von Ballast die Mindesteintauchtiefe verändert und/oder eingestellt werden. Je geringer die Mindesteintauchtiefe ist, desto höher kann die Tragsäule von dem Hohlkörper weg aus der wasserspiegelseitigen Öffnung ragen.
Vorzugsweise ist die Tragsäule rohrförmig ausgebildet, wobei eine zylindrische Rohrform sich als besonders geeignet erweist, um eine gleichmäßige Führung der Tragsäule durch die wasserspiegelseitige Öffnung des Hohlkörpers zu gewährleisten, durch welche sich die Tragsäule beim Verlagern in die Offshoreposition erstrecken kann. Die rohrförmige Tragsäule kann am bodenseitigen Ende durch eine Platte geschlossen sein, die als Anschlag zur Festlegung der Offshoreposition, also zur Begrenzung der Verlagerung der Tragsäule in Auftriebsrichtung, und/oder als Aufnahme für in die Tragsäule eingebrachtes Ballast zur Einstellung der Mindesteintauchtiefe und/oder zur Stabilisierung der Tragsäule dienen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat der Hohlkörper eine Bodenseite zum Absetzen des Fundaments an der Offshorestelle. Die wasserspiegelseitige Öffnung kann in dem Hohlkörper auf dessen der Bodenseite gegenüberliegenden Außenseite ausgebildet sein.
Bei einer Weiterbildung hat das Fundament anstatt einer Flachgründung eine Profilgründung, bei der der Hohlkörper über Pfähle im Meerboden verankert wird.
Der Hohlkörper hat vorzugsweise einen der Bodenseite gegenüberliegenden Rohrhals, längs dem die Tragsäule geführt ist. Der freie obere Endrand des Rohrhalses definiert eine durch den Hohlkörper begrenzte Öffnung, an der die Tragsäule bei der Auftriebsverlagerung in die Offshoreposition geführt wird und herausragt. Vorzugsweise hat der Rohrhals ein in Verlagerungsrichtung im wesentlichen gleichmäßiges, vorzugsweise zylindrisches, Innenprofil, das im wesentlichen formkomplementär zum im wesentlichen gleichmäßigen Außenprofil der Tragsäule ist. Auf diese Weise ist die Tragsäule durch den Rohrhals des Hohlkörpers für eine im wesentlichen kippfreie, translatorische, vertikale Verlagerung geführt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Tragsäule aus Metall, vorzugsweise Stahl, gefertigt. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Tragsäule aus Beton, vorzugsweise aus Spannbeton, ausgeführt.
Um das Wirken der Auftriebskräfte vertikal über die Öffnung des vorzugsweise aus Beton gebildeten Hohlkörpers hinaus zu erweitern, kann vorzugsweise an einem die wasserspiegelseitige Öffnung des Hohlkörpers definierenden Endrand des Rohrhals ein rohrförmiger Fortsatz im wesentlichen gleichen Innenprofils wie der Rohrhals aufgesetzt sein. Vorzugsweise ist der Fortsatz aus Metall, insbesondere aus Stahl, gefertigt.
Für eine besonders reibungsarme und sichere Verlagerung der Tragsäule in die Offshoreposition kann bei einer Weiterbildung der Erfindung eine Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung für die Tragsäule an der Innenseite des Rohrhalses vorgesehen sein. Die Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung kann auf einer horizontalen Ebene an dem Rohrhals angeordnet sein. Die Tragsäule ist lotrecht zu dieser horizontalen Ebene beweglich. Vorzugsweise sind mehrere Drei-, Vier- oder Mehrpunktführungen auf zueinander parallelen horizontalen Ebenen an dem Rohrhals angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung durch wenigstens drei sich von einer Innenwand des Rohrhalses weg erstreckende Anlagevorsprünge gebildet.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist auf einer zur Bodenseite des Hohlkörpers proximalen Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung eine die Tragsäule umfänglich umgebende Dichtung zum Halten eines Vergroutmaterials zwischen dem Rohrhals und der Tragsäule in dessen Offshoreposition angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an einer Innenseite des Hohlkörpers, insbesondere an dessen Rohrhals, ein Mechanismus zum Stellen der Tragsäule in einer zu deren Längsrichtung erstreckenden Querrichtung vorgesehen. Dabei ist der Ausrichtmechanismus durch wenigstens einen insbesondere hydraulischen Stellantrieb gebildet. Ein Stellglied des Stellantriebs ist in Querrichtung verlagerbar und greift auf die Tragsäule zu, um die Tragsäule vorzugsweise in Vertikalrichtung auszurichten, so daß die Längsachse der Tragsäule vertikal steht. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Stellglied ein Anlagevorsprung einer Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung für die Tragsäule. Vorzugsweise sind sämtliche Anlagevorsprünge der Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung Stellglieder verschiedener Stellantriebe. Es sei klar, daß neben dem hydraulischen Stellantrieb auch elektromechanische oder pneumatische Stellantriebe eingesetzt werden können. Allerdings eignen sich besonders hydraulische Antriebe, weil sie aufgrund der Inkompressibilität des flüssigen Arbeitsmediums längs des Stellwegs ausreichend steif sind.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat der Hohlkörper bodenseitig ein Flutvolumen, in dem die Tragsäule zumindest im Transportzustand angeordnet ist und das zum Erzeugen von Auftriebskräften geflutet werden kann. Vorzugsweise ist das Flutvolumen durch einen gegenüber einem Rohrhals geweiteten Bauch des Hohlkörpers begrenzt. Vorzugsweise sind der Rohrhals, der Bauch und die Bodenseite aus einem Stück, insbesondere Betonstück, gefertigt.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat der Hohlkörper, insbesondere der Bauch des Hohlkörpers, wenigstens einen Anschluß für eine Pumpe, die Wasser und/oder Ballast in den Hohlkörper einbringen soll.
Vorzugsweise ist das Flutvolumen des Hohlkörpers in wenigstens zwei oder drei, insbesondere von einander abgedichtete Abteile durch die Anordnung entsprechender Abtrennwände unterteilt. Die wenigstens zwei Abteile können zueinander konzentrisch zu einer Vertikalsymmetrieachse des Fundaments angeordnet sein. Vorzugsweise erstrecken sie sich kreisringförmig um die Vertikalsymmetrieachse. Mit der Vertikalsymmetrieachse des Fundaments können die Symmetrieachse der Tragsäule und des Rohrhalses zusammenfallen. Vorzugsweise sind die wenigstens zwei Abteile unabhängig voneinander mittels separater Anschlüsse und Pumpen flutbar und/oder ballastierbar.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Hohlkörper im wesentlichen eine Glockenform, in dem die Tragsäule längs einer Rotationssymmetrieachse der Glockenform verschieblich gelagert ist. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das erfindungsgemäße Fundament mit einer Verlagerungsbegrenzung für eine Tragsäule in Verlagerungsrichtung von der Bodenseite weg versehen. Dabei kann ein bodenseitiges Ende der Tragsäule eine sich in Querrichtung erstreckende Auskragung aufweisen, die mit einem Anschlag an der Innenseite des Hohlkörpers derart zusammenwirkt, daß eine Verlagerung der Tragsäule in deren Längsrichtung von der Bodenseite weg begrenzt ist. Der Anschlag kann in einer Funktionsunion mit Führungs-Anlagevorsprüngen an der Innenseite des Rohrhalses des Hohlkörpers ausgeführt sein.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist an der Bodenseite des Hohlkörpers eine Aufnahme für eine Tragsäule zum Fixieren der Tragsäule in Querrichtung ausgebildet. In der Aufnahme soll die Tragsäule lose aufgenommen sein, so daß die Tragsäule ohne weiteres aus der Aufnahme in Längsrichtung der Tragsäule heraus entfernt werden kann. Vorzugsweise ist die Aufnahme durch einen an der Bodenseite befestigten Ring gebildet.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das gesamte Fundament samt Hohlkörper, darin gelagerter Tragsäule, etc. im Transportzustand schwimmend ausgeführt. Auch bei einer Vorballastierung des Hohlkörpers und/oder der Tragsäule bleibt das Fundament schwimmend in Wasser, insbesondere Salzwasser.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an der Bodenseite insbesondere ein der oberen Öffnung am Rohrhals diametral gegenüberliegender Durchgang vorgesehen, durch den sich die Tragsäule im Transportzustand hindurch erstreckt. Dabei kann der Hohlkörper beim Absenken des Fundaments über einen Spalt zwischen einem Begrenzungsrand des Durchgangs und der durch den Durchgang ragenden Tragsäule flutbar sein.
Vorzugsweise ist das Fundament zum Ausführen des im folgenden beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren ausgelegt.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erstellen eines Fundaments eines Offshorebauwerks, wie einer Windenergieanlage. Des Fundament hat eine Tragsäule, die sich hin zum Wasserspiegel erstrecken soll und einen im abgesenkten Zustande wasserspiegelnahen Montageabschnitt aufweist, an dem wenigstens eine Komponente des Offshorebauwerks anbringbar und/oder angebracht ist. In einem ersten Verfahrensschritt wird für eine Transportposition die Tragsäule zumindest teilweise innerhalb eines Hohlkörpers beweglich gelagert. In einem zweiten Verfahrensschritt wird der Hohlkörper samt der darin beweglich angeordneten Tragsäule an einer Offshorestelle transportiert. In einem dritten Verfahrensschritt wird an der Offshorestelle das Fundament abgesenkt und der Hohlkörper zumindest teilweise geflutet, so daß der Montageabschnitt aufgrund des zumindest teilweise gefluteten Hohlkörpers unter einem Einfluß von auf die Tragsäule wirkenden Austriebskräften relativ zum Hohlkörper von einer Transportposition in eine Offshorepostition verlagert wird.
Vorzugsweise wird die Tragsäule ausschließlich durch Auftriebskräfte relativ zur Bodenseite des Hohlkörpers verlagert.
Die Auftriebskräfte seien vorteilhafterweise durch das Fluten des Hohlkörpers und/oder durch Reduzieren der Dichte der Tragsäule hervorgerufen. Dabei kann die Dichte der Tragsäule dadurch reduziert werden, daß Ballast, wie Wasser, Sand, Kies, etc., von einer vorballastierten, in dem gefluteten Hohlkörper angeordneten Tragsäule entfernt wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann die Tragsäule zu dessen Ballastierung und/oder Stabilisierung teilweise geflutet werden.
Nach der Einnahme der Offshoreposition der Tragsäule kann der Hohlkörper mit Ballast, wie Sand und/oder Kies, aufgefüllt werden. Vorzugsweise wird nach dem Ballastieren des Hohl körpers die Tragsäule mit Ballast, wie Sand und/oder Kies, aufgefüllt. Es sei klar, daß die Tragsäule über seitlich angreifende beispielsweise hydraulische Stellantriebe insbesondere in eine Senkrechte ausgerichtet werden kann, bevor sie endgültig ballastiert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird nach der Einnahme der Offshoreposition, insbesondere vor der Ballastierung der Tragsäule, die Tragsäule an dem Hohlkörper befestigt, insbesondere vergroutet.
Es sei klar, daß das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem Funktionsbetrieb des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Fundaments verfahren kann.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Fundaments, wobei die Tragsäule in einer Transportposition und in einer Offshoreposition dargestellt ist;
2 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Fundaments, wobei die Tragsäule in einer Offshoreposition liegt und das Fundament teilweise geflutet ist;
3 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Fundaments beim Transport hin zur Offshorestelle;
4 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Fundaments beim Transport zur Offshorestelle, wobei das Fundament teilweise zum Meeresboden abgesenkt ist;
5 eine Querschnittsansicht eines auf den Meeresboden abgesenkten erfindungsgemäßen, ungefluteten Fundaments;
6 eine Querschnittsansicht eines auf den Meeresboden abgesenkten, ungefluteten erfindungsgemäßen Fundaments, wobei die Tragsäule zu deren Stabilisierung teilweise geflutet ist;
7 eine Querschnittsansicht eines auf den Meeresboden abgesenkten, erfindungsgemäßen Fundaments, wobei der Hohlkörper teilweise geflutet ist;
8 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen, auf den Meeresboden abgesenkten Fundaments, wobei der Hohlkörper derart weit geflutet ist, daß sich die Tragsäule von dessen Transportposition erhebt;
9 eine Querschnittsansicht des auf den Meeresboden abgesenkten Fundaments, wobei sich die Tragsäule in der Offshoreposition befindet;
10 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen, auf den Meeresboden abgesenkten Fundaments, wobei ein Groutdichtring eingesetzt ist;
11 eine Querschnittansicht des erfindungsgemäßen, auf den Meeresboden abgesenkten Fundaments, wobei die Tragsäule in deren Offshoreposition vergroutet ist;
12 eine Querschnittsansicht des auf den Meeresboden abgesenkten, erfindungsgemäßen Fundaments, wobei sowohl der Hohlkörper als auch die Tragsäule mit Sand ballastiert sind; und
13a bis 13c Querschnittsansichten einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Fundaments in mehreren Montagepositionen.
In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäßes Fundament für eine Offshorewindanlage im allgemeinen mit der Bezugsziffer 3 versehen. Das Fundament 3 hat einen glockenförmigen Hohlkörper 5 aus Stahlbeton und eine innerhalb des Hohlkörpers 5 vertikal verschieblich gelagerte Tragsäule 7. Die Tragsäule 7 ist durch ein zylindrisches Spannbetonrohr 9 gebildet, an dessen unterem Ende eine Abschlußplatte 11 montiert ist, die sich etwas über den Außendurchmesser des Spannbetonrohr 9 radial hinaus erstreckt. Die Tragsäule 7 hat des weiteren einen am oberen Ende ausgebildeten Montageabschnitt 10, an dem, wie in 2 ersichtlich ist, eine Komponente 41 des Offshorebauwerks montiert sein kann.
Die Tragsäule 7 hat eine vertikale Transportposition, die strichliert dargestellt ist und eine vertikale Offshoreposition, welche mit durchgezogener Linie angedeutet ist.
Der Hohlkörper 5 hat einen Boden 13, der im wesentlichen eine kreisförmige Platte ist. Auf der Innenseite des Bodens 13 ist konzentrisch zur Rotationsachse des Hohlkörpers 5 ein Aufnahmering oder Konsolen 15 befestigt, welcher die Tragsäule 7 in deren Transportposition gegen seitliches Auslenken lose hält.
Von dem Boden 13 erstreckt sich mantelartig ein ein Flutvolumen begrenzender Bauchabschnitt 17 des Hohlkörpers 5, der sich verjüngend vertikal nach oben erstreckt und in einen zylindrischen Rohrhals 19 übergeht. Der Innendurchmesser des Rohrhalses 19 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der Tragsäule 7.
An der Innenseite des Rohrhalses 19 sind eine vom Boden 13 abgewandte Führung 21 und eine weitere, dem Boden zugewandte Führung 23 angeordnet. Die Führungen 21, 23 haben Drei-, Vier- oder Mehrpunktkontakte, durch die die Tragsäule 7 in Vertikalrichtung V an dem Rohrhals 19 geführt ist. Die Vertikalrichtung V sei durch die Gravitations- und Auftriebsrichtung definiert. Die Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung 21, 23 kann durch starre Vorsprünge oder durch mehrere hydraulische Stellantriebe (nicht näher dargestellt) gebildet, deren Stellglieder, die auf die Tragsäule 7 zugreifen, in den Figuren im allgemeinen durch die Bezugsziffer 25 angedeutet sind. Die Stellantriebe können auch zusätzlich zu den Konsolen vorgesehen sein. Die hydraulischen Stellantriebe haben die Aufgabe, die Tragsäule 7 beim Anheben von der in 1 dargestellten Transportposition in die in 1 dargestellte Offshoreposition in Vertikalrichtung V ausgerichtet zu halten.
Über der dem Boden 13 zugewandten Führung 23 ist ein sogenannter Groutdichtring 27 angeordnet.
Wie in 1 ersichtlich ist, wirkt die Abschlußplatte 11 anschlagend mit den Stellgliedern 25 der dem Boden 13 zugewandten Führung 23 wegbegrenzend zusammen, so daß die Tragsäule 7 nicht über die in 1 dargestellte Offshoreposition hinaus in Vertikalrichtung V nach oben verlagerbar ist.
Am vom Boden 13 abgewandten oberen Ende ist eine Öffnung 31 des Hohlkörpers 5 definiert. An der Öffnung 31 ist ein zylindrischer Metallaufsatz 33 vorgesehen.
In 2 ist eine erweiterte Ausführung des erfindungsgemäßen Fundaments dargestellt. Zur besseren Lesbarkeit der Figurenbeschreibung werden für ähnliche oder identische Bauteile bezüglich des Fundaments gemäß 1 die gleichen Bezugsziffern verwendet.
In 2 ist das Fundament 3 nur in der angehobenen Offshoreposition dargestellt.
Wie in 2 ersichtlich ist, ist der Bauchabschnitt 17 durch eine kreisförmig umlaufende Trennwand 37 in ein Außenabteil 39 und in ein Innenabteil 42 unterteilt. Das Innenabteil 42 steht fluidisch mit der Öffnung 31 in Verbindung.
Beide Abteile 39, 42 sind voneinander abgedichtet und können unabhängig voneinander über Anschlüsse und entsprechende Pumpen geflutet werden.
Wie in 2 ersichtlich ist, ist lediglich das Innenabteil 42 geflutet, wodurch die Tragsäule 7 in die dargestellte Offshoreposition aufgrund des Einwirkens von Auftriebskräften getrieben ist. Die durch das Eintauchen der Tragsäule 7 in das geflutete Innenabteil 42 verdrängte Wassermasse ist schwerer als die gesamte Tragsäule 7, welche das Wasser innerhalb des Hohlkörpers 5 teilweise verdrängt. Insofern greifen beim Fluten des Innenabteils 42 Auftriebskräfte an der Tragsäule 7 an, welche alleine dazu ausreichen, die Tragsäule 7 samt von Offshorebaukomponenten 41 in die in 1 und 2 dargestellte Offshoreposition zu verbringen. Die Abschlußplatte 11 in Kooperation mit der dem Boden 13 zugewandten Führung 23 verhindert ein weiteres Auftreiben der Tragsäule 7 in Vertikalrichtung V nach oben.
In den 3 bis 12 sind die einzelnen Montageschritte visualisiert, um das erfindungsgemäße Fundament 3 an die gewünschten Offshorestelle zu transportierten, zu montieren und funktionsbereit zu stellen.
In einem ersten Arbeitsschritt werden das Fundament 3 und die Tragsäule 7 auf Land oder auf einem Ponton oder in einem Trockendock getrennt voneinander hergestellt und dann zusammen vormontiert, indem die Tragsäule 7 durch den Rohrhals 19 hindurch eingesetzt ist, bis die Abschlußplatte 11 auf dem Boden 13 des Hohlkörpers 5 steht und von dem Ring 15 aufgenommen ist.
Das Einsetzen der einstückigen Tragsäule 7 durch den Rohrhals 19 in den Hohlkörper 5 kann insbesondere nur dann durchgeführt werden, wenn die Tragsäule 7 relativ leicht ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn für die Tragsäule ein Metallrohr eingesetzt wird.
Alternativ kann die Tragsäule 7 durch mehrere Tragsäulenabschnitte gebildet sein, die außerhalb des Hohlkörpers 5 gefertigt werden. Die einzelnen Tragsäulenabschnitte können nach deren Fertigung den Hohlkörper eingebracht werden und dort zur Bildung der Gesamtragsäule 7 aneinander gelegt, insbesondere gepresst, befestigt und/oder verspannt werden.
Bei der bevorzugten Ausführung der Tragsäule 7 durch ein einteilig gefertigtes Spannbetonrohr kann die Montage durch den Rohrhals 19 nur mit hohem Aufwand verwirklicht werden. In diesem Fall könnten folgende besondere Fertigungsschritte vorgenommen werden.
Beim Erstellen des Hohlkörpers 5 wird ein erster Tragsäulenringabschnitt innerhalb des Hohlkörpers 5 gefertigt, der nur beispielsweise ein Viertel oder ein Fünftel der Gesamtlänge der Tragsäule 7 aufweist. Um den nächsten Tragsäulenringabschnitt an dem oberen Ende des bereits gefertigten in den Hohlkörper 5 befindenden Tragsäulenringabschnitt aufzusetzen, ist der Hohlkörper 5 zu fluten, wodurch der bereits gefertigte lose Tragsäulenabschnitt aufschwimmt, bis das obere Ende aus dem Rohrhals 19 heraussteht. In diesem Zustand können die weiteren Tragsäulenabschnitte aus Spannbeton aufgesetzt, insbesondere aufbetoniert, werden. Insofern besteht die Tragsäule aus mehreren separat aufgestapelten Spannbetonringen, die beim Erstellen gespannt und verpreßt werden.
Die hydraulischen Stellantriebe an der oberen und unteren Führung halten die Tragsäule 7 in der gewünschten vertikalen Position. An dem oberen Ende der Tragsäule 7 ist die Offshorebauwerkkomponente 41 vormontiert.
Aufgrund des voluminösen Aufbaus mit geringem Materialeinsatz wird beim Wassern des Fundaments 3 derart viel Wasser verdrängt, daß das gesamte Fundament 3 in Wasser 43 an nähernd schwimmen kann, wie in 3 angedeutet ist. Der Wasserspiegel ist mit dem Symbol 45 angedeutet.
In 3 ist der Transportzustand das gewasserte Fundament 3 dargestellt, wobei ein Schiff 45, wie eine Barge, mit einer Krankonstruktion 49 schematisch angedeutet ist. Die Krankonstruktion 49 hat wenigstens zwei Tragseile 51, welche ein Teil der Gewichtskraft der Tragsäule 7 halten und das Fundament 3 in der vertikalen Schwimmposition stabilisieren sollen. Die meisten Gewichtskräfte werden aber durch auf das gesamte Fundament 3 wirkenden Auftriebskräfte gehalten. Bei einer schwimmenden Ausführung braucht das Fundament 3 nur mit Schleppern, also ohne Kran, installiert werden.
Aufgrund des sehr niedrigen Schwerpunkts des Fundaments 3 kann letzteres auch bei größerem Seegang an die Offshorestelle transportiert werden, als es mit konventionellen Methoden möglich wäre.
In 4 ist ersichtlich, wie das Fundament 3 über die Tragseile 51 auf den Meeresboden 53 abgesenkt wird. Aufgrund des voluminösen Hohlkörperaufbaus sind nur geringe Gewichtskräfte des Fundaments 3 über die Tragseile 51 und die Krankonstruktion 49 zu halten.
In 5 ist das Fundament 3 an der gewünschten Offshorestelle auf den Meeresboden 53 abgesetzt, wobei die Tragsäule 7 stets in der Transportposition auf den Boden 13 des ungefluteten Hohlkörpers 5 steht.
Um ein stabiles, selbsttätiges Aufrichten durch translatorisches Verlagern der Tragsäule 7 in Vertikalrichtung V nach oben zu realisieren, kann die Tragsäule 7 durch entsprechende Zulaufe, an denen eine Pumpe (nicht dargestellt) angeschlossen wird, teilweise geflutet werden, wie in 6 ersichtlich ist. Damit wird der Schwerpunkt der Tragsäule 7 näher zum Meeresboden verlagert.
Wenn nunmehr der Hohlkörper 5 über nicht dargestellte Anschlüsse, an die jeweils eine Pumpe (nicht dargestellt) angeschlossen ist, geflutet wird, wachsen allmählich die auf die Tragsäule 7 wirkenden Auftriebskräfte an. Je größer das Volumen ist, das durch die Tragsäule 7 verdrängt wird, wie in 7 ersichtlich ist, desto größer werden die Auftriebskräfte. Bei der Eintauchtief t, die in 7 ersichtlich ist, reichen die Auftriebskräfte noch nicht aus, um die Tragsäule 7 in Vertikalrichtung V nach oben anzuheben.
In 8 ist ersichtlich, daß bereits ein Großteil des bauchigen Volumens des Hohlkörpers 5 mit Wasser geflutet ist, wobei die Auftriebskräfte nun ausreichen, die Tragsäule 7 anzuheben, was durch den Abstand der Abschlußplatte 11 zur Bodenseite 13 in 8 ersichtlich ist.
Durch weiteres Fluten des Hohlkörpers 5 bis zum oberen Rand, wie in 9 ersichtlich ist, wird die Tragsäule 7 in die weitest möglich ausgefahrene Offshoreposition gebracht, welche vertikale Verlagerung aufgrund des Anschlags der Abschlußplatte 11 an der unteren Führung 21 begrenzt ist.
Nachdem die Tragsäule 7 die gewünschte angehobene Position erhalten hat, kann die Tragsäule in der angehobenen Position gehalten und ausgerichtet werden, und der Hohlkörper 5 kann teilweise ballastiert werden.
Durch das Ballastieren des Hohlkörpers 5 kann der Hohlkörper 5 in eine Schiefstellung geraten. Die Schiefstellung soll durch Ausrichtung der Tragsäule 7 ausgeglichen werden.
Wie in 10 ersichtlich ist, wird anschließend ein Groutdichtring 61, der schon vormontiert sein kann, über der unteren Führung 23 montiert, um das Vergrouten, das unlösbare Befestigen der Tragsäule 7 an die Innenseite des Rohrhalses (19) des Hohlkörpers 5 vorzubereiten. Der Groutdichtring 61 ist üblicherweise als Schlauch ausgeführt, der aufgeblasen oder aufgefüllt werden kann, um einen dichten Abschluß des Vergroutmaterials zwischen der Tragsäule und der Innenseite des Hohlkörpers zu erreichen.
In 11 ist das Vergroutmaterial eingebracht und verfestigt, wodurch die Tragsäule 7 in deren Offshoreposition fest an dem Hohlkörper 5 befestigt ist.
Anschließend wird sowohl der Tragsäule 7 über Anschlüsse Ballast, wie Sand und/oder Kies, also auch dem Hohlkörper 5 zugeführt, um die Offshorevorrichtung 1 für die Betriebskräfte an der Offshorestelle schwer, fest und steif zu machen. Beim Einbringen des Ballastes kann das Wasser im Hohlkörper 5 über entsprechende Abläufe an die Umgebung abgegeben werden.
In den 13a bis 13c ist eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Fundaments dargestellt. Zur besseren Lesbarkeit der Figurenbeschreibung werden für ähnliche und/oder identische Bauteile des Fundaments im Hinblick auf die 1 und 2 die gleichen Bezugsziffern verwendet.
Das Fundament 3 gemäß 13a bis 13c unterscheidet sich von dem Fundament 3 gemäß den 1 und 2 dadurch, daß die Tragsäule 7 derart lang ausgeführt ist, daß sie sich durch einen in dem Boden 13 des Hohlkörpers 5 ausgebildeten Durchgang 63 hin zum Meeresboden 53 erstrecken kann. Um den Schwerpunkt der Offshorevorrichtung 1 noch weiter Richtung Meeresboden 53 zu verlagern, ist die Tragsäule 7 mit Wasser 67 vorballastiert.
Wie in den 13a bis 13c ersichtlich ist, ist das gesamte Fundament 3 schwimmend aufgeführt, wobei ein Innenabteil 42 des Hohlkörpers 5 bereits teilweise mit Wasser gefüllt ist. Auf diese Weise liegt das Fundament 3 deutlich unterhalb des Wasserspiegels 45, wodurch ein stabiler Transport hin zur Offshorestelle gewährleistet ist.
Es ist nun möglich, durch Leeren der Tragsäule 7 deren Aufschwimmung in dem Innenabteil 42 durch Auftrieb zu bewirken. Durch das Fluten des Außenabteils 39 des Hohlkörpers 5 wird das Fundament 3 auf den Meeresboden 53 zu abgesenkt.
Um die Tragsäule 7 in die Offshoreposition zu bringen, wird das Innenabteil 42 vollständig geflutet, wie in 13c dargestellt ist. Dabei wird zum Absenken und Stabilisieren des Fundaments 3 das Außenabteil 39 weiter geflutet.
Wie aus den 13a bis 13c ersichtlich ist, bleibt die schwimmende Tragsäule 7 stets in derselben Position relativ zum Meeresboden 53. Die Relativbewegung zwischen dem Hohlkörper 5 und der Tragsäule 7 wird dadurch erreicht, daß der Hohlkörper durch Fluten versenkt wird, während die an der Tragsäule 7 wirkenden Auftriebskräfte die Position der Tragsäule 7 relativ zum Meeresboden 53 nicht verändern läßt.
Dies wird dadurch erreicht, daß der Wasserspiegel im Innenabteil 42 stets gleich bleibt, nämlich mit dem Meeresspiegel 45 übereinstimmt.
Selbstverständlich kann die Höhe der Offshorekomponente 41 relativ zum Wasserspiegel 45 durch Hinzufügen von Ballast in die Tragsäule oder entsprechendes Entfernen verändert werden.
Anschließend kann mit dem oben beschriebenen Verfahren die Tragsäule 7 an der Innenseite des Hohlkörpers 5 durch Vergrouten befestigt werden. Schließlich werden sowohl die beiden Abteile 39, 41 als auch die Tragsäule 7 mit Sand ballastiert.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

3: Fundament
5: glockenförmiger Hohlkörper
7: Tragsäule
9: zylindrisches Spannbetonrohr
10: Montageabschnitt
11: Abschlußplatte
13: Boden
15: Aufnahmering
17: Bauchabschnitt
19: Rohrhals
21: abgewandte Führung
23: zugewandte Führung
25: Stellglieder
27: Groutdichtring
31: Öffnung
33: zylindrischer Aufsatz
37: Trennwand
39: Außenabteil
41: Komponente des Offshorebauwerks
42: Innenabteil
43: Wasser
45: Wasserspiegel
47: Schiff
49: Krankonstruktion
51: Tragseile
53: Meeresboden
61: Groutdichtring
63: Durchgang
t: Eintauchtiefe
V: Vertikalrichtung

Claims

Fundament für ein Offshorebauwerk, wie eine Windenergieanlage, zum Absenken an einer Offshorestelle, umfassend eine Tragsäule (7), die sich hin zum Wasserspiegel (45) erstrecken soll und einen im abgesenkten Zustand wasserspiegelnahen Montageabschnitt (10) aufweist, an dem wenigstens eine Komponente (41) des Offshorebau werks anbringbar und/oder angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fundament (3) einen flutbaren Hohlkörper (5) umfaßt und die Tragsäule (7) in dem Hohlkörper (5) derart beweglich gelagert ist, daß der Montageabschnitt (10) aufgrund des zumindest teilweise gefluteten Hohlkörpers (5) unter einem Einfluß von auf die Tragsäule (7) wirkenden Auftriebskräften relativ zum Hohlkörper (5) von einer Transportposition in eine Offshoreposition verlagerbar ist.
Fundament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (7) derart aufgebaut ist, daß bei einer Eintauchtiefe (t) in Wasser, insbesondere Salzwasser, von mindestens etwa 80%, vorzugsweise mindestens etwa 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 15% oder 10%, einer Gesamtlängserstreckung der Tragsäule (7) eine Auftriebkraft an der Tragsäule (7) wirkt, deren Betrag im wesentlichen dem der Gewichtskraft der Tragsäule (7) entspricht.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (7) rohrförmig, insbesondere zylindrisch, ausgebildet ist.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Tragsäule (7) einen Zugang zu deren Ballastierung aufweist.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (5) eine Bodenseite zum Aufsetzen an der Offshorestelle und eine in dem Hohlkörper (5) ausgebildeten, insbesondere der Bodenseite gegenüberliegenden, Öffnung (31) bildet.
Fundament nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (7) durch die Öffnung während der Verlagerung in die Offshoreposition geführt ist und insbesondere sich durch die Öffnung hindurch zur Außenseite des Hohlkörpers (5) erstreckt.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (5) einen einer Bodenseite zum Aufsetzen an der Offshorestelle gegenüberliegenden Rohrhals (19) aufweist, längs dem die Tragsäule (7) geführt ist und dessen Endrand insbesondere die Öffnung (31) definiert.
Fundament nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhals (19) ein in Verlagerungsrichtung der Tragsäule (7) im wesentlichen gleichmäßiges Innenprofil aufweist, das im wesentlichen formkomplementär zu einem im wesentlichen gleichmäßigen Außenprofil der Tragsäule (7) ist, so daß die Tragsäule (7) von dem Rohrhals (19) für eine translatorische, insbesondere vertikale, Verlagerung geführt ist.
Fundament nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einem die Öffnung (31) definierenden Endrand des Rohrhalses (19) ein rohrförmiger Fortsatz, insbesondere wasserdicht, aufgesetzt ist.
Fundament nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung für die Tragsäule (7) an der Innenseite des Rohrhalses (19) vorgesehen ist.
Fundament nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung auf einer horizontal Ebene an dem sich dazu lotrecht erstreckenden Rohrhals (19) angeordnet ist.
Fundament nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Drei-, Vier- oder Mehrpunktführungen auf zueinander parallelen Horizontalebenen an dem Rohrhals (19) angeordnet sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung durch wenigstens drei sich von einer Innenwand des Rohrhalses (19) weg erstreckende Anlagevorsprünge gebildet ist, an denen vorbei die Tragsäule bei deren Verlagerung in die Offshoreposition gleitet.
Fundament nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer zur Bodenseite des Hohlkörpers (5) proximalen Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung eine die Tragsäule (7) umfänglich umgebende Dichtung (27) zum Halten eines Vergroutmaterials zwischen dem Rohrhals (19) und der Tragsäule (7) in deren Offshoreposition angeordnet ist.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Innenseite des Hohlkörpers (5), insbesondere an dessen Rohrhals (19), ein Mechanismus zum Ausrichten der Tragsäule (7) in einer zu deren vertikalen Längserstreckung senkrechten Querrrichtung vorgesehen ist.
Fundament nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausrichtmechanismus wenigstens einen insbesondere hydraulischen Stellantrieb aufweist, dessen Stellglied in Querrichtung verlagerbar ist.
Fundament nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (25) ein Anlagevorsprung einer Drei-, Vier- oder Mehrpunktführung ist.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (5) bodenseitig ein Flutvolumen aufweist, in dem die Tragsäule (7) zumindest in deren Transportposition angeordnet ist und das zum Erzeugen von Auftriebskräften geflutet werden kann.
Fundament nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Flutvolumen durch einen gegenüber einem Rohrhals (19) geweiteten Bauch (17) des Hohlkörpers (5) begrenzt ist.
Fundament nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhals (19), der Bauch (17) und die Bodenseite aus einem Stück gefertigt sind.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (5) wenigsten einen Anschluß für eine Pumpe zum Befördern von Wasser und/oder Ballast, wie Sand oder Kies, aufweist.
Fundament nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Flutvolumen des Hohlkörpers (5) in wenigstens zwei Abteile (39, 41) unterteilt ist.
Fundament nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Abteile (39, 41) konzentrisch zu einer vertikalen Symmetrieachse des Fundaments (3) angeordnet ist, mit der insbesondere eine Symmetrieachse der Tragsäule (7) und des Rohrhalses (19) zusammenfällt.
Fundament nach Anspruch 222 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Abteile unabhängig voneinander flutbar und/oder ballastierbar sind.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (5) im wesentlichen eine Glockenform aufweist.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Verlagerungsbegrenzung für die Tragsäule (7) in Auftriebsrichtung versehen ist.
Fundament nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein bodenseitiges Ende der Tragsäule (7) eine sich in Querrichtung erstreckende Auskragung aufweist, die mit einem Anschlag an der Innenseite des Hohlkörpers (5) derart zusammenwirkt, daß eine Verlagerung der Tragsäule (7) in Auftriebsrichtung begrenzt ist.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bodenseite des Hohlkörpers (5) eine Aufnahme (15) für die Tragsäule (7) zum Halten der Tragsäule (7) in Querrichtung ausgebildet und insbesondere durch einen zur benachbarten Außenseite der Tragsäule (7) formkomplementären Ring gebildet ist.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es im Transportzustand in Wasser, insbesondere Salzwasser, schwimmt.
Fundament nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenseite einen Durchgang aufweist, durch den sich die Tragsäule (7) in dessen Transportzustand hindurch erstreckt, wobei insbesondere der Durch gang einer oberen Öffnung (31) des Hohlkörpers zum Führen der Tragsäule (7) diametral gegenüberliegt.
Fundament nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (5) über einen Spalt zwischen einem Begrenzungsrand des Durchgangs und der sich durch den Durchgang erstreckenden Tragsäule (7) flutbar ist.
Fundament nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Ausführen des nach einem der Ansprüche 33 bis 40 definierten Verfahrens ausgelegt ist.
Verfahren zum Erstellen eines Fundaments eines Offshorebauwerks, wie einer Windenergieanlage, mit einer Tragsäule (7), die sich hin zum Wasserspiegel erstrecken soll und einen im abgesenkten Zustand wasserspiegelnahen Montageabschnitt aufweist, an dem wenigstens eine Komponente des Offshorebauwerks anbringbar und/oder angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß (a) für eine Transportposition die Tragsäule (7) zumindest teilweise innerhalb eines Hohlkörpers (5) beweglich gelagert wird, (b) der Hohlkörper (5) samt Tragsäule (7) an eine Offshorestelle transportiert wird, (c) an der Offshorestelle das Fundament abgesenkt und der Hohlkörper (5) zumindest teilweise geflutet wird, so daß der Montageabschnitt aufgrund des zumindest teilweise gefluteten Hohlkörpers (5) unter einem Einfluß von auf die Tragsäule (7) wirkenden Auftriebskräften relativ zum Hohlkörper (5) von einer Transportposition in eine Offshoreposition verlagert wird.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (7) ausschließlich durch Auftriebskräfte relativ zum Hohlkörper (5) verlagert wird.
Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebskräfte durch das Fluten des Hohlkörpers (5) und durch Reduzieren einer Dichte (kg/m³) der Tragsäule (7) hervorgerufen werden.
Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte (kg/m³) der Tragsäule (7) dadurch reduziert wird, daß Ballast, wie Wasser oder Sand, von einer vorballastierten, in dem gefluteten Hohlkörper (5) angeordneten Tragsäule (7) entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (7) zu dessen Ballastierung teilweise geflutet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einnahme der Offshoreposition der Tragsäule (7) der Hohlkörper (5) mit Ballast, wie Sand und/oder Kies, insbesondere vollständig gefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ballastieren des Hohlkörpers (5) die Tragsäule (7) mit Ballast, wie Sand und/oder Kies, gefüllt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einnahme der Offshoreposition, insbesondere nach der Ballastierung der Tragsäule (7), die Tragsäule (7) an dem Hohlkörper (5) befestigt, insbesondere vergroutet, wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Funktionsprinzip des nach einem der Ansprüche ausgebildeten Fundaments (3) verfährt.