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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gründungssystem für eine Offshore Windkraftanlage nach Anspruch 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung und Aufstellung des Gründungssystems nach Anspruch 8.
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Neben den unterschiedlichsten Pfahlgründungen für Offshore Windkraftanlagen ist auch bekannt, Schwergewichtsgründungen vorzusehen. Bei diesen wird ein Schwergewichtskörper, der vorwiegend aus Beton geformt ist, auf den Meeresboden abgesenkt. Der Betonkörper weist einen Schaft auf, der eine Höhe besitzt, bei der das obere Ende über den Meeresspiegel hinausragt, wenn das Fundament auf dem Meeresboden aufsitzt. Vor der Aufstellung eines derartigen Gründungssystems wird am Meeresboden in einer Baugrube ein Planum errichtet, damit die erforderliche Vertikalität des Schaftes gewährleistet ist. Auf das obere Ende des Schaftes wird dann der Turm der Windkraftanlage (WKA) aufgestellt. Das Schwerkraftfundament wird an Land produziert und zusammen mit dem aufgesetzten Turm der WKA einschließlich Gondel mit Hilfe eines geeigneten Transportschiffs zum Aufstellort transportiert und eingebaut.
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Die Übergabe des bekannten Schwergewichtsgründungssystems von Land auf einen Transportschwimmkörper, der Transport zum Aufstellort und das gezielte Absenken auf den vorbereiteten Aufstellort bereitet erhebliche Handhabungsprobleme und erfordert einen großen logistischen Einsatz. Die Arbeiten zur Erstellung der Aufstellfläche auf dem Meeresboden sind aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gründungssystem für Offshore WKA zu schaffen, das einfacher herstellbar und transportierbar ist und Möglichkeiten bietet für einen Ausgleich bei einer oft nicht vermeidbaren Fehlausrichtung des auf dem Meeresboden aufgestellten Gründungssystems.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Beim erfindungsgemäßen Gründungssystem ist ein ringförmiges Schwergewichtsfundament vorgesehen. Das ringförmige Schwergewichtsfundament kann einen großen Durchmesser aufweisen je nach Tiefe und beabsichtigter Höhe der Gondel der WKA. Das Ringfundament hat nur eine relativ geringe Höhe zwischen zwei und vier Meter, weil es massiv aus Beton mit entsprechenden Verstärkungen hergestellt wird. Die geringe Höhe hat den Vorteil, dass sie die Kolkwirkung durch Meeresströmung gering hält. Gleichwohl kann es vorteilhaft sein, wenn das Ringfundament von einer geeigneten Kolkschutzmatte umgeben ist, die sich vom Umfang des Ringfundaments nach außen erstreckt und am Meeresboden anliegt. Die geringe Höhe des Ringfundaments hat sehr große Vorteile für den Transport auf See, weil die Angriffsfläche für Strömungen gering ist und dadurch unnötige Bewegungen von Gründungssystem und Schwimmkörper vermieden werden. Außerdem ist der Energieaufwand für den Transport relativ gering, weil der Strömungswiderstand nur moderat ist. Noch geringer wird der Strömungswiderstand, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung das ringförmige Fundament an der Oberseite nach außen abgeflacht ist, was auch der Vermeidung von Verkalkungen zu Gute kommt.
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Beim erfindungsgemäßen Gründungssystem ist das Ringfundament mit vorzugsweise vier im Quadrat oder Rechteck angeordneten rohrförmigen vertikalen Stützen verbunden. Die Stützen haben eine Länge, dass ihre oberen Enden deutlich oberhalb des Meeresspiegels liegen, wenn das Ringfundament auf dem Meeresboden aufgesetzt ist. Die oberen Enden der rohrförmigen Stützen sind mit Beinen einer Plattform verbunden, wobei die Beine in die rohrförmigen Stützen einsteckbar sein können. Die Beine werden für den Transport mit den Stützen zunächst fest verbunden, so dass eine stabile Einheit besteht, die äußeren Kräften bei der Handhabung und dem Transport ausreichend Widerstand entgegensetzt. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen den Beinen und den rohrförmigen Stützen jeweils ein Verstellmittel angeordnet sein zur Ausrichtung der Plattform in der Waagerechten. Dies lässt eine gewisse Fehlausrichtung der Stützen nach dem Absenken auf den Meeresboden zu, um gleichwohl zu gewährleisten, dass der Turm der WKA auf einer präzise ausgerichteten Plattform aufgestellt werden kann. Die Verstellwinkel können Feder-Dämpfungssysteme enthalten, um eine Schwingungskompensation zu ermöglichen.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Zwischengestell vorgesehen sein, mit rohrförmigen Führungsabschnitten, durch welche die Stützen hindurchgeführt und die fest mit den Stützen verbindbar sind. Die Führungsabschnitte sind über Quer- und Diagonalstreben miteinander verbunden. Ein derartiges Gestell stabilisiert die Lage der Stützen gegeneinander und verbessert die Knickfestigkeit der Stützen. Daher können die Stützen einen geringeren Durchmesser haben bzw. eine geringere Wanddicke im Vergleich zu einer Anordnung ohne ein derartiges Gestell. Bezüglich der Plattform bleibt noch zu erwähnen, dass auch denkbar ist, die Beine der Plattform fest mit den rohrförmigen Stützen zu verbinden und auf der Plattform eine ausrichtbare Abstützplattform für den Turm der WKA vorzusehen.
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Das erfindungsgemäße Gründungssystem ermöglicht eine einfache Herstellung sowie eine leichte Handhabung bei der Übergabe von an Land von vorgefertigten Einheiten auf einen Transportschwimmkörper sowie beim Absenken des Gründungssystems auf den Meeresboden.
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Zu diesem Zusammenhang sieht ein erfindungsgemäßes Verfahren folgende Schritte vor:
- – Herstellung des Ringfundaments, Verbinden der Stützen mit dem Ringfundament und Festlegen der vorgefertigten Plattform an den oberen Enden der Stützen, wobei zumindest ein Teil der Verfahrensschritte auf einem absenkbaren Liftponton an einer Kaianlage erfolgt
- – Übergabe des Gründungssystems vom Liftponton auf einen Transportschwimmkörper und Transport zu einem Aufstellort und
- – Absenken des Gründungssystems auf den Meeresboden mittels Hub- und Senkmitteln am Transportschwimmkörper.
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Es ist denkbar, Ringfundament, Stützen und Plattform an Land zu produzieren und miteinander zu verbinden. Vorzuziehen ist jedoch, die Herstellung des Ringfundaments auf dem Liftponton vorzunehmen. Da das Ringfundament aus Beton gegossen wird, kann zuvor auf dem Liftponton die Schalung angeordnet werden. Die Stützen werden vorzugsweise in das Ringfundament eingegossen. Daher müssen die Stützen während der Produktion des Ringfundaments ebenfalls auf den Liftponton befördert werden, wobei die Plattform vorher mit den oberen Enden der Stützen verbunden sein kann. Dadurch ist die Ausrichtung der Stützen zueinander vorgegeben. Der Liftponton befindet sich angrenzend an eine Kaianlage und ermöglicht die Übergabe von Land auf den Liftponton in der Horizontalen, beispielsweise mit Hilfe geeigneter Schienenanordnungen.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Übergabe des Gründungssystems auf den Liftponton derart, dass der Transportschwimmkörper bei abgesenktem Liftponton zwischen die Stützen schwimmt und das Ringfundament mit den Hub- und Senkmitteln am Transportschwimmkörper verbunden wird. Es versteht sich, dass der Transportschwimmkörper entweder über die Gesamtlänge eine Breite hat, die etwas geringer ist als der Abstand der Stützen. Alternativ ist auch denkbar, mindestens ein Ende des Transportschwimmkörpers mit einer geringeren Breite zu versehen, dass er zwischen die Stützen einschwimmen kann.
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Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, das Ringfundament mit geeigneten Hub- und Senkmitteln am Transportschwimmkörper vorübergehend festzulegen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, dass am Ringfundament festgelegte Seile mit sogenannten Litzenhebern am Transportschwimmkörper zusammenwirken. Litzenheber sind auf den verschiedensten Gebieten bekannt. Sie beruhen darauf, dass ein länglicher Gegenstand, wie ein Seil, im sogenannten Pilgerschrittverfahren bewegt werden. Zu diesem Zweck weisen die Litzenheber beanstandet Greifmittel auf, die am Seil festklemmbar sind. Ferner ist ein Hydraulikantrieb zwischen Greifmitteln vorgesehen, um schrittweise das Seil vorzubewegen, wobei während der Bewegung jeweils eine Festklemmung am Seil an einer ersten Stelle erfolgt und währen die Klemmung an einer zweiten Stelle gelöst wird. Vorzugsweise wird die Festlegung des Ringfundaments während des Transports so vorgenommen, dass es nahe am Boden des Transportschwimmkörpers angeordnet ist, um relative Bewegungen des Ringfundaments gegenüber dem Transportschwimmkörper zu minimieren.
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Am Aufstellort kann dann das Gründungssystem mit Hilfe der Litzenheber auf den Meeresboden abgesenkt werden. Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn der Transportschwimmkörper zumindest teilweise tauchfähig ist, in dem er Kammern aufweist, die wahlweise geflutet oder gelenzt werden. Nach dem Absenken auf dem Meeresboden werden die Seile von den Litzenhebern getrennt, wobei sie vorzugsweise am Ringfundament verbleiben. Sie können dazu dienen, das Gründungssystem anzuheben, falls dies zu einem späteren Zeitpunkt gewünscht ist.
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Eine alternative Aufnahmemöglichkeit des Gründungssystems auf einen Transportschwimmkörper und das Absenken auf den Meeresboden besteht darin, dass zwischen den Stützen und den Enden ein Gestell oder Rahmen angeordnet ist, das der Führungsmittel für die Stützen aufweist und die fest mit den Stützen verbindbar sind. Der Transportschwimmkörper kann unterhalb eines derartigen Gestells zwischen die Stützen einschwimmen. Während des Transports ist Gründungssystem über das Gestell auf dem Transportschwimmkörper abgestützt. Zum Absenken des Gründungssystems kann der Transportschwimmkörper abtauchen bis zu einer Tiefe, bei der ein Aufsetzen des Ringfundaments auf den Meeresboden möglich ist. Anschließend kann der Transportschwimmkörper zwischen den Beinen des Gründungssystems ausschwimmen. Bei diesem Vorgang ist es auch möglich, die Führungsabschnitte gegenüber den Stützen lösbar zu machen, wobei die Stützen beim Absenken des Gründungssystems zwischen den Führungsabschnitten gleiten. Dieser Vorgang erfordert möglicherweise den Einsatz eines Kranes, um ein gezieltes Absenken des Gründungssystems zu gewährleisten. Anschließend wird das Gestell in geeigneter Tiefe wieder fest mit den Stützen verbunden, vorzugsweise mit geeigneten Klemmmitteln.
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Nach einer anderen Ausgestaltung des Gründungssystems sind mehrere mit Abstand angeordnete Rohrabschnitte begrenzter Länge durch das Ringfundament hindurchgeführt und zumindest nach unten über das Ringfundament hinausstehend ausgebildet. Beim Absenken des Ringfundaments senken sich die Rohrabschnitte in den weicheren Boden hinein. Kommt es jedoch nicht zu einer sicheren Auflage der Sohle des Ringfundaments auf dem Meeresboden, kann mit Hilfe von Jetwassersystemen der Boden unterhalb der Sohle des Ringfundaments aufgelockert bzw. fluidisiert und verlagert werden, um eine satte Auflage des Ringfundaments zu erzielen. Dieses kann dann mehr oder weniger weit in den Boden einsinken. Die Rohrabschnitte sichern darüber hinaus eine gewisse Seitenstabilität des Fundaments.
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Auch die Stützen des Fundamentsystems können durch das Ringfundament nach unten hinausstehen, um eine Stabilisierung des Ringfundaments zu unterstützen. Die Jetwassersysteme sind z. B. in den Rohrabschnitten und möglicherweise auch in den Rohrstützen angeordnet. Das Bodenmaterial wird durch das Absenken des Fundaments zur Seite gedrückt gegen die Kolkschutzmatte am Umfang des Fundaments und nach innen. Durch Umschalten auf Saugen wird unter dem Fundament ein Unterdruck erzeugt. Dies kann partiell erfolgen, um eine Fehlausrichtung zu beheben. Unterdruck entfernt auch Gasbildungen unter dem Fundament.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Podest, das nach unten stehende Beine aufweist, der durch Führungen in der Plattform nach unten hindurchführbar sind. Den Beinen sind Hubmittel zugeordnet zwecks Anhebens des Podestes über die Plattform. Die Oberseite des Podests weist Mittel zur Anbringung einer Gondel für eine Windkraftanlage auf. Die Hubmittel können auf der Plattform angeordnet sein. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass es nicht erforderlich ist, den Turm einer Windkraftanlage nachträglich auf der Plattform aufzustellen einschließlich der bereits angebrachten Gondel, was bekanntlich nur bei sehr günstigen Witterungsbedingungen möglich ist. Vielmehr kann die Gondel ohne weiteres auf dem deutlich tiefer liegenden Podest montiert werden. Auch die Montage des Rotors kann in dieser Ausgangslage stattfinden. Anschließend werden die Beine und das Podest auf die Sollhöhe der Windkraftanlage hochgefahren. Es versteht sich, dass die Beine mit geeigneten Mitteln an der Plattform festgelegt werden müssen. Es versteht sich außerdem, dass mit Hilfe der an den Beinen angebracht Hubmittel auch eine Ausrichtung des zur Erzielung einer präzisen Vertikalität möglich ist. Diese Ausrichtung kann automatisch erfolgen und unter Bedingungen, die somit ein Arbeiten an der WKA verunmöglichen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Podest an der Oberseite Hubmittel zur Anbringung von Kabeltrommeln auf. Das für die Ableitung des Stroms von den Generatoren aus der Gondel erforderliche Kabel wird vorübergehend auf einer Kabeltrommel gespeichert. Anschließend kann es in geeigneter Weise verlegt werden, während das Podest hochgefahren wird bzw. nachdem dies der Fall ist.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass von der Unterseite des Ringfundaments die Sohle so ausgebildet ist, dass sich unter dem Ringfundament bildende Gase zur Seite hin abströmen können. Es ist bekannt, dass im Meeresboden vorhandene Organismen Gas entwickeln, die normalerweise über das Wasser aufsteigen bzw. sich in diesem lösen. Bei dem Aufsetzen eines Ringfundaments auf dem Meeresboden kann geschehen, dass sich Gase ansammeln und nicht ohne Weiteres abgeführt werden können. Daher sieht die Erfindung an der Unterseite des Ringfundaments entsprechende Mittel hierzu vor. Wenn die Kolkschutzmatte oder die radialen Rohre, an denen die Matte angebracht ist, Öffnungen oder Schlitze aufweisen, ermöglicht dies auch die Besiedelung mit Kleinstlebewesen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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1 zeigt in Seitenansicht die Herstellung der Gründungssystems nach der Erfindung.
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2 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach 1.
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3 zeigt die Übergabe des Gründungssystems auf einen Transportschwimmkörper.
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4 zeigt die Draufsicht auf die Anordnung nach 3.
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5 zeigt in Seitenansicht den Transport eines Gründungssystems nach der Erfindung.
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6 zeigt die Draufsicht auf die Anordnung nach 5.
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7 zeigt in Seitenansicht das Absenken des Gründungssystems nach der Erfindung auf den Meeresboden.
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8 zeigt die Entfernung des Transportschwimmkörpers von auf den Meeresboden aufgesetzten Gründungssystems.
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9 zeigt perspektivisch eine alternative Transportmöglichkeit eines Gründungssystems nach der Erfindung.
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10 zeigt die Seitenansicht eines alternativen erfindungsgemäßen Gründungssystems bei der Übergabe von Land auf das Wasser.
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11 zeigt die Draufsicht auf die Darstellung nach 10.
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12 zeigt eine ähnliche Darstellung wie 10, wobei Kabelrollen auf dem Gründungssystem angeordnet sind.
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13 zeigt die Übergabe des Gründungssystems nach 11 und 12 auf einen Transportponton.
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14 zeigt die Draufsicht auf die Darstellung nach 13.
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15 zeigt das Abstellen des erfindungsgemäßen Gründungssystems in einem Zwischenlager.
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16 zeigt das erfindungsgemäße Gründungssystem beim Aufsetzen auf den Meeresboden am Aufstellort.
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17 zeigt die Anbringung von Jetwasserspülsystemen am Fundament.
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18 zeigt das teilweise Einspülen des Ringfundaments des Gründungssystems.
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19 zeigt das fertig angebaute Gründungssystem.
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20 zeigt das Gründungssystem nach 19 nach dem Abrollen des Kabels von den Kabelrollen.
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21 zeigt die Montage einer Gondel und eines Rotors auf dem erfindungsgemäßen Gründungssystem.
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22 zeigt das Anheben des Podests mit Gondel und Rotor auf Sollhöhe.
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23 zeigt das Absenken von Gondel, Rotor und Podest auf die Plattform des Gründungssystems zu Wartungszwecken bzw. Demontage.
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24 zeigt eine weitere Demontagemaßnahme für das erfindungsgemäße Gründungssystem.
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25 zeigt das Anheben des Gründungssystems mit einem Transportponton.
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Ein Gründungssystem nach den 1 bis 8 ist mit 10 gekennzeichnet. Es weist ein Ringfundament 12, vier rohrförmige im Quadrat angeordnete vertikale Stützen 14 und eine Plattform 16 auf. Das Ringfundament, das massiv aus Beton ist, ist innen und außen achteckig, wie sich aus den Draufsichten der 2, 4 und 6 ergibt. Es ist an der Oberseite zum Rand hin abgeflacht. Dadurch ergeben sich in Draufsicht acht Sektoren 18, die zum Rand bin abgefallen sind. Dadurch weist das Ringfundament 12 am Umfang eine deutlich geringere Höhe auf als zur Mitte bin. Die Stützen sind in das Ringfundament 12 eingebettet und werden entsprechend festgelegt. Die Plattform 16 weist vier Beine 20 auf, die in die oberen Enden der Stützen 14 eingesteckt sind. Die Plattform 16 weist eine obere Aufstellfläche 22 auf für den Turm einer nicht gezeigten Windkraftanlage.
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In den 1 und 2 ist auch ein Liftponton 24 zur erkennen, der an den Enden jeweils zwei Dalben 26 aufweist, die teilweise in den Meeresboden eingetrieben sind. Der Liftponton trägt eine nicht näher bezeichnete Schalung für die Herstellung des Ringfundaments 12. Mit anderen Worten, das Ringfundament 12 wird auf dem Ponton 24 hergestellt, während die Einheit aus Stützen 14 und Plattform 16 an Land hergestellt und zusammengebaut wird, bevor sie in das Ringfundament eingebaut wird. Das Rindfundament weist eine Reihe von Seilösen 28 auf. Der Liftponton 24 befindet sich neben einer Kaianlage 30, die vorzugsweise ein Schienensystem oder dergleichen aufweist zwecks Übergabe von Stützen 14 und Plattform 22 auf den Liftponton.
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In 3 ist zu erkennen, wie der Liftponton 24 teilweise abgesenkt ist, nicht das Gründungssystem 10 mitnimmt. Ein Transportschwimmkörper 32 kann nun zwischen die Stützen 24 einfahren, wie dies deutlich in 4 dargestellt ist. Der Transportschwimmkörper 32 ist an beiden Enden etwas schmaler ausgeführt als in der Mitte. Die schmaleren Abschnitte weisen auf gegenüberliegenden Seiten jeweils drei Litzenheber 34 auf Nachdem der Transportschwimmkörper 32 zwischen den Stützen 14 eingeschwommen ist, werden Seile 36 mit den Ösen 28 verbunden. Am anderen Ende werden die Seile durch Litzenheber 34 hindurchgeführt. Diese können hoch und heruntergeklappt werden. In der linken Darstellung von 3 sind sie heruntergeklappt, und in der rechten hochgeklappt. Mit Hilfe der Litzenheber 34 kann daher das Gründungssystem 10 am Transportschwimmkörper 32 aufgehängt werden, wobei das Ringfundament 12 relativ nahe unterhalb des Bodens des Schwimmkörpers 32 angeordnet ist. Mit Hilfe der Litzenheber 36 kann das Gründungssystem schrittweise nach oben oder nach unten bewegt werden. Derartige Hebezeuge sind im Stand der Technik bekannt.
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In 5 ist gegenüber 3 der Liftponton 24 weiter abgesenkt, so dass nunmehr das Gründungssystem 10 vollständig am Transportschwimmkörper 32 angehängt ist. Es kann nunmehr zu einem geeigneten Aufstellort gefahren werden. Dies ist in 7 dargestellt, wobei das Gründungssystem bereits auf dem Meeresboden abgesetzt ist. Die Seile 36 sind am Ringfundament 12 verblieben. Das Gründungssystem wird auf den Meeresboden aufgesetzt ohne besondere Vorkehrungen am Meeresboden treffen. Durch das Gewicht wird die obere relativ weiche Schicht zur Seite gedrängt. Sollte eine unerwünschte Schieflage dabei eintreten, kann mit Hilfe der Litzenheber das Gründungssystem 10 erneut angehoben und abgesenkt werden. Dieser Vorgang kann solange wiederholt werden, bis eine sichere und annähernd waagerechte Auflage auf dem Meeresboden stattgefunden hat. Sollte gleichwohl eine gewisse Fehleinrichtung bleiben, ist es möglich, durch geeignete Einstellmittel zwischen den Stützen 14 und den Beinen 20 der Plattform 16 gegenüber den Stützen 14 so auszurichten, dass die Aufstellfläche 22 in der Waagerechten liegt. In der linken Darstellung von 7 ist ein weiteres Gründungssystem 10a bereit, um vorn Transportschwimmkörper 32 auf den Meeresboden 40 abgesenkt zu werden. Hierbei kann der Transportschwimmkörper 32 teilweise tauchen, um das Absenken zu vereinfachen, da die Meereswellen und Wind weniger Angriffsflächen haben.
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In 8 ist dargestellt, wie der Transportschwimmkörper 32 nach dem Absenken von zwei Gründungssystemen 10 und 10a den Aufstellort verlässt.
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In 9 sind zwei Gründungssysteme 50a, 50b dargestellt mit vier vertikalen Stützen 52. Die Stützen sind fest mit einem achteckigen Ringfundament 54 verbunden, das außen von einer Kolkschutzmatte 56 umgeben ist. Auf den oberen Enden der Stützen sind Beine 58 an der Plattform 60 angeordnet. Die Beine 58 sind vorzugsweise in die rohrförmigen Enden der Stützen 52 eingesteckt und dort fest oder vorübergehend fest verbunden. Das Ringfundament 54 ist vom Aufbau her dem Ringfundament 12 nach den voranstehenden Figuren gleich, so dass darauf nicht mehr eingegangen werden soll.
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Zwischen den Enden der Stützen 52 ist ein Gestell 62 angeordnet. Es besteht aus vier rohrförmigen Abschnitten 64 und Streben 66, welche die rohrförmigen Abschnitte 64 fest miteinander verbunden. Durch die Führungsabschnitte 64 sind die Stützen 52 hindurchgeführt. Die Abschnitte 62 sind entweder fest mit den Stützen verbunden, beispielsweise durch Schweißung oder mit diesen fest verbindbar mit Hilfe geeigneter nicht gezeigter Klemmmittel. Es ist daher möglich, dass die Endabschnitte eines Transportpontons 68 zwischen die Stützen 52 einfahrt, wobei die unteren Streben 66 des Gestells 62 auf der Oberseite des Pontons 68 aufliegen. Mit Hilfe des Pontons 68 können zwei Gründungssysteme 50, 50a zu einem Aufstellort transportiert werden. Die Übergabe der Gründungssysteme nach Herstellung auf dem Ponton kann ähnlich erfolgen, wie das anhand der 1 bis 8 dargestellt ist, nämlich von einem Liftponton, der nach Herstellung des Gründungssystems abgesenkt wird, damit die Abschnitte des Transportpontons 68 zwischen die Stützen 52 einschwimmen können.
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Der Transportponton 68 ist tauchfähig, so dass es möglich ist, nach dem Einschwimmen zwischen die Stützen die Gründungsposten anzuheben. Am Aufstellort kann der Transportponton 68 abgesenkt werden, bis das Ringfundament 54 auf dem Meeresboden aufsetzt. Durch weiteres Abtauchen des Transportpontons 68 kann dieser dann aus dem Gründungssystem ausschwimmen. Alternativ ist auch möglich, die Verklemmung zwischen den Führungsabschnitten 64 und Stützen 52 zu lösen, so dass die Stützen 52 beim Absenken durch die Führungsabschnitte 64 des Gründungssystems gleiten, bis des Ringfundament 54 auf den Meeresboden aufsetzt. Anschließend kann nach dem Ausfahren des Transportpontons 68 eine erneute Verklemmung zwischen den Führungsabschnitten 64 und den Stützen 52 in vorgegebener Höhe der Gestelle 62 erfolgen.
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In 10 ist ein Gründungssystem 100 zu erkennen, das vier Stützen 102 aufweist. Auf den Stützen befindet sich eine Plattform 104, die nach unten weisende Beine 106 aufweist, welche von oben in die rohrförmigen Stützen 102 eingesteckt werden können. Soweit besteht Übereinstimmung mit dem Gründungssystem in den 1 bis 8. Die Plattform 104 weist Hubmittel 108 auf für Beine 110, die am oberen Ende mit einem Podest 112 verbunden sind. Mit Hilfe der Hubmittel 108 können die Beine 110 angehoben werden. Die vier im Quadrat angeordneten Stützen 102 sind in einem Ringfundament 114 eingebettet, das mit Hilfe einer geeigneten Schalung auf einem Liftponton 116 hergestellt werden kann. Auch insoweit besteht Übereinstimmung mit der Ausführungsform nach den 1 bis 8. Der Liftponton 116 weist Dalben 118 auf, wobei mit Hilfe nicht gezeigter Hubmittel der Liftponton 116 in der Höhe verfahrbar ist. Der Innen- und Außenumfang des Ringfundaments 114 ist z. B. achteckig, wie sich aus 11 erkennen lässt. Durch das Ringfundament 114 hindurch erstrecken sich Rohrschnitte 120, die im gleichen Umfangsabstand angeordnet sind. Sie stehen etwa 3 m nach oben und unten über das Ringfundament 114 über. Wie schon erwähnt, wird das Ringfundament 114 dadurch hergestellt, dass es mit Hilfe einer auf dem Liftponton 116 angeordneten Schalung aus Beton gegossen wird. Bei diesem Vorgang befindet sich die in 10 ebenfalls gezeigte Untereinheit aus Stützen 102, Plattform 104, Podest 112 und Beinen 110 auf dem Liftponton 116, damit die Stützen 102 eingegossen werden können.
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Um eine rationelle Fertigung von mehreren Gründungssystemen 100 zu gewährleisten, werden an Land die Einzelteile bereitgestellt und vormontiert. Dies lässt sich sehr gut aus den 10 und 11 erkennen. In 12 ist auf das Podest 112 eine Anordnung von zwei Kabeltrommeln 122 zu erkennen. Das Kabel 124 ist teilweise bereits nach unten geführt in Richtung Ringfundament 114.
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In 13 ist der Liftponton 116 abgesenkt, wobei er das auf diesem aufgestellte Gründungssystem 100 mitnimmt. Die Absenkung erfolgt soweit, dass ein Transportponton 126 teilweise in das Gründungssystem einfahren kann. Dies ist insbesondere gut in 14 zu erkennen. Der Transportponton 126 weist parallel beabstandete relativ schmälere Aussparungen 128 auf, wodurch sich ein mittlerer Abschnitt 130 zwischen die Stützen 102 schieben kann. Das Ringfundament 116 befindet sich dabei unterhalb des Bodens des Transportpontons 126. Der Transportponton 126 weist auf jeder Seite der Ausnehmung 128 Litzenheber 134 auf. Mit Hilfe der Litzenheber wird das Fundament 114 am Transportponton 126 festgelegt.
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Es sei noch erwähnt, dass bei der Herstellung des Ringfundaments 114 eine Kolkschutzmatte 132 um das Ringfundament herumgelegt wird.
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In 15 ist der Transport von zwei derartigen Gründungssystemen 100 zu einem Zwischenlager gezeigt. Das in 15 rechte Gründungssystem ist auf dem Meeresboden abgestellt, während das linke Gründungssystem 100 abgesenkt wird. In seinem Aufbau gleicht es dem vorstehenden Gründungssystem nach den 10 bis 14, dessen Einzelheiten nicht dargestellt sind.
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In 16 ist der Transportponton 126 an der eigentlichen Aufstelllokation dargestellt, wobei mit Hilfe der Litzenheber 134 das Gründungssystem 100 auf dem Meeresboden abgesenkt ist. Bei Schiefstellung des Gründungssystems kann es mit Hilfe der Litzenheber erneut angehoben und wieder abgesetzt werden, bis eine satte Auflage erzielt ist. In 17 wird in die Rohrabschnitte 120 jeweils ein Jetwasserspülsystem eingeführt, um weniger tragfähigen Oberboden durch Jetwasser unter dem Fundament zu lösen. Das fluidisierte Material wird seitlich zur Kolkschutzmatte hin verlagert. Natürlich ist auch denkbar, fluidisiertes Bodenmaterial abzusaugen. Das Fundament sinkt dann zum Beispiel 2 m tiefer auf tragfähigen Boden ab. In 17 und 18 ist gezeigt, wie mit Hilfe eines Absaugsystems Sand 138 seitlich abgefördert wird. Die nicht im Einzelnen dargestellten Jetwassersysteme sind mit Hilfe von Rohren 140 oder dergleichen in die Rohrabschnitte 120 abgesenkt. Außerdem ist möglich, mit Hilfe geeigneter Jetwasserabsaugsysteme durch die Stützen 100 Wasser abzusaugen, um eine zusätzliche Auflast zu erzeugen. Dies ist in 18 zu erkennen.
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In 19 ist gezeigt, wie das Jetwasserspül- oder -absaugsystem entfernt worden ist. Die Rohrabschnitte 120 werden zum Druckausgleich mit Filtermaterial aufgefüllt.
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Bei dieser Gelegenheit sei erwähnt, dass der Transportponton 126 als Tauchponton ausgebildet ist und während der beschriebenen Arbeiten mehr oder weniger angehoben oder abgesenkt werden kann, um die gezeigten Vorgänge zu unterstützen.
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In 20 ist gezeigt, wie ein Kabel 142 eingezogen und an ein Verlegeschiff 144 übergeben ist. Die Demontage der leeren Kabeltrommeln 122 kann zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen.
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In 21 ist gezeigt, wie auf das Podest 112 des eingebauten Gründungssystems 100 Gondel und Rotor 146 einer Windkraftanlage montiert sind. Wie erkennbar, ist die Höhe des Podests 112 noch relativ niedrig, um diese Arbeiten gefahrloser durchführen zu können, als dies mit den bisherigen Systemen der Fall ist. In 22 ist das Podest 112 und der Rotor 146 mit Hilfe der Hubsysteme 108 auf Sollhöhe angehoben. Die Achse des Rotors 146 liegt dabei zum Beispiel bei 90 m über dem Meeresspiegel. Die Plattform liegt etwa 30 m über dem Meeresspiegel. Es versteht sich, dass die Beine 122, die über geeignete Mittel mit den Hubsystemen 108 zusammenwirken, ausreichend seitlich geführt und gestützt sind, um die erforderliche Stabilität zu gewährleisten. Es versteht sich, dass nach dem Ausfahren der Beine 110 diese auch ausreichend verriegelt werden. Mit Hilfe der Beine 110 oder der Plattform 108 oder sonstiger Mittel ist es möglich, eine Ausrichtung des Podests 122 zur Horizontalen zu erzielen, damit eine Schiefstellung des Ringfundaments 114 kompensiert wird. Das Hubsystem bzw. die Ausbildung der Beine 110 werden im Einzelnen nicht näher beschrieben. Derartige Systeme sind in Verbindung mit Hubinseln oder dergleichen an sich bekannt geworden.
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In 23 ist gezeigt, wie das Podest mit Rotor wieder auf die Plattform 104 abgesenkt ist. Dies kann zu Wartungszwecken oder auch zu Demontagezwecken der Fall sein. Der Rotor 146 befindet sich in einer Situation, bei der die Blätter maximalen Abstand zum Meeresspiegel aufweisen.
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Ist der Rotor mit Gondel abgebaut, ergibt sich eine Situation gemäß 24. Aus einem Rohrabschnitt 120 ist Filtermaterial bereits entfernt. Von einem Arbeitsschiff 150 aus wird mit einem geeigneten Rohr 152 die Oberfläche von Fundament und Kolkschutz von Sandablagerungen freigeblasen. Anschließend kann mit Hilfe des bereits mehrfach gezeigten Transportpontons 126 und den daran angebrachten Litzenhebern das Gründungssystem 100 zu einem Abwrackort transportiert werden. Zum Lösen des Ringfundaments 114 vom Meeresboden können wiederum Jetwasserabsaug- bzw. -spülsysteme in die Rohrabschnitte 120 eingeführt werden, um den Boden unter dem Ringfundament 114 zu lösen oder zu fluidisieren und gegebenenfalls mit Saugrohren abzusaugen. Unterstützend kann in die Stützen 102 Wasser eingebracht werden, um einen zusätzlichen Auftrieb zu erzeugen.
