DE102013221432A1 - Windenergieanlage und Windenergieanlagen-Fundament - Google Patents

Windenergieanlage und Windenergieanlagen-Fundament Download PDF

Info

Publication number
DE102013221432A1
DE102013221432A1 DE201310221432 DE102013221432A DE102013221432A1 DE 102013221432 A1 DE102013221432 A1 DE 102013221432A1 DE 201310221432 DE201310221432 DE 201310221432 DE 102013221432 A DE102013221432 A DE 102013221432A DE 102013221432 A1 DE102013221432 A1 DE 102013221432A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
foundation
wind turbine
concrete
ring
tower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201310221432
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Kraft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wobben Properties GmbH
Original Assignee
Wobben Properties GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wobben Properties GmbH filed Critical Wobben Properties GmbH
Priority to DE201310221432 priority Critical patent/DE102013221432A1/de
Publication of DE102013221432A1 publication Critical patent/DE102013221432A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/42Foundations for poles, masts or chimneys
    • E02D27/425Foundations for poles, masts or chimneys specially adapted for wind motors masts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/22Foundations specially adapted for wind motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Abstract

Es wird eine Windenergieanlage mit einem Fundament (210) aus Ortbeton und einem Betonfertigteilring (400) vorgesehen, welcher derart in den Ortbeton des Fundaments (210) eingegossen ist, dass zumindest eine Oberseite des Betonfertigteilringes (400) auf der Oberseite des Fundaments (210) integriert ist oder freiliegt. Die Windenergieanlage weist ebenfalls einen Turm (102) auf, der auf dem Betonfertigteilring (400) in dem Fundament (210) platziert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windenergieanlage und ein Windenergieanlagen-Fundament.
  • Bevor ein Turm einer Windenergieanlage errichtet wird, muss ein entsprechendes Fundament im Boden vorgesehen sein. Das Fundament wird typischerweise z. B. mit Beton vor Ort gegossen. Nachdem der Beton ausgehärtet ist, kann ein erstes Turmsegment auf dem Fundament platziert werden.
  • 2A zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines Fundaments einer Windenergieanlage gemäß dem Stand der Technik. Ein aus Beton gegossenes Fundament 210 weist einen Anguss 210c bzw. einen angegossenen Ring 210c auf, der eine Bohrung 210b zur Aufnahme eines Spannseils 230 aufweist. In der Wandung der Turmsegmente 102 ist eine Mehrzahl von Bohrungen 102a vorgesehen, durch welche die jeweiligen Spannseile bzw. Spannlitzen 230 geführt werden können. Diese Spannlitzen 230 werden dazu verwendet, die Segmente des Turms der Windenergieanlage zu verspannen. Am unteren Ende 210d des Angusses 210c ist mindestens ein Spannlitzenkopf 240 vorgesehen. Unterhalb des Angusses 210c kann ein Keller bzw. ein weiterer Raum 210a vorgesehen sein, wo die Spannlitzen 230 mittels des Spannlitzenkopfes 240 vorgespannt werden können. Bei der Ausgestaltung von 2A wird eine Innenverspannung, d. h. die Spannlitzen verlaufen innerhalb der Turmwandung, gezeigt.
  • 2B zeigt eine schematische Darstellung eines Fundaments einer Windenergieanlage gemäß dem Stand der Technik. Das Fundament 210 wird aus Beton gegossen und weist einen Anguss 210c mit mindestens einer Bohrung 210b für das Spannseil bzw. die Spannlitze 230 auf. Im Gegensatz zu 2A wird die Spannlitze 230 nicht innerhalb der Schalung des Turms, sondern innerhalb des Turms und außerhalb der Turmwandung geführt, so dass es sich hierbei um einen innen verspannten bzw. extern verspannten Turm handelt. Wie in 2A weist der Anguss eine Unterseite 210a auf, wo ein Spannlitzenkopf 240 zum Spannen der Spannlitze bzw. des Spannseiles vorgesehen ist.
  • Oberhalb des Betonfundaments 210 kann zumindest teilweise Erde, Kies 10 oder dergleichen vorgesehen sein.
  • Um die Spannlitzen 230 mittels des Spannlitzenkopfes spannen zu können, muss ein Fundamentkeller 210a vorgesehen sein.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Windenergieanlage mit einem verbesserten Fundament bzw. ein verbessertes Windenergieanlagen-Fundament vorzusehen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Windenergieanlage nach Anspruch 1 sowie durch ein Windenergieanlagen-Fundament nach Anspruch 5 gelöst.
  • Somit wird eine Windenergieanlage mit einem Fundament aus Ortbeton und einem Betonfertigteilring vorgesehen, welcher derart in den Ortbeton des Fundaments eingegossen ist, dass zumindest eine Oberseite des Betonfertigteilringes auf der Oberseite des Fundaments integriert ist oder freiliegt. Die Windenergieanlage weist ebenfalls einen Turm auf, der auf dem Betonfertigteilring in dem Fundament platziert ist.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Material des Betonfertigteils härter als das Material des Ortbetons des Fundaments.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt eine Unterseite eines unteren Turmsegments des Turms direkt auf der Oberseite des Betonfertigteilrings auf.
  • Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Windenergieanlagen-Fundament aus Ortbeton, welches einen Betonfertigteilring aufweist, welcher derart in den Ortbeton des Fundaments eingegossen ist, dass eine Oberseite des Betonfertigteilringes auf der Oberseite des Fundaments integriert ist oder freiliegt.
  • Zur Errichtung einer Windenergieanlage bzw. eines Turms einer Windenergieanlage wird zunächst ein Fundament aus Ortbeton mit einem Betonfertigteil-Ring vorgesehen und anschließend werden Turmsegmente auf dem Betonfertigteil-Ring platziert. Die Turmsegmente und das Fundament werden dann durch Spannlitzen zu einem statischen System verbunden. Die Turmsegmente sowie das Fundament können getrennt hergestellt und geliefert werden.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung,
  • 2A und 2B zeigen jeweils eine schematische Teil-Schnittansicht eines Fundaments einer Windenergieanlage gemäß dem Stand der Technik,
  • 3 zeigt eine schematische Teil-Schnittansicht eines Fundaments einer Windenergieanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Die Windenergieanlage 100 weist einen Turm 102 und eine Gondel 104 auf. An der Gondel 104 ist ein Rotor 106 mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 110 vorgesehen. Der Rotor 106 wird im Betrieb durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und dreht somit auch den Rotor oder Läufer des Generators in der Gondel 104. Der Pitchwinkel der Rotorblätter 108 kann durch Pitchmotoren an den Rotorblattwurzeln der jeweiligen Rotorblätter 108 verändert werden.
  • Der Turm 102 kann aus einer Mehrzahl von Turmsegmenten 102a aufgebaut werden. Das Fundament 210 der erfindungsgemäßen Windenergieanlage weist eine Fundamentplatte 211 mit einem Fundamentsockel bzw. Fundamentsegment 212 auf. Der Fundamentsockel bzw. das Fundamentsegment 212 ist kreisförmig ausgestaltet und dient dazu, dass ein erstes Turmsegment 102a darauf platziert wird.
  • 3 zeigt eine schematische Teil-Schnittansicht eines Fundaments einer Windenergieanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Windenergieanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann der Windenergieanlage von 1 entsprechen. Die Windenergieanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist ein Fundament 210 auf, auf welchem der Turm 102 mit dem Rotor 106 und der Gondel 104 platziert wird. Das Fundament 210 wird typischerweise als Ortbeton gegossen und kann optional einen Anguss 210c aufweisen. Der Anguss 210c weist mehrere Bohrungen 210b zur Aufnahme von Spannseilen 230 auf.
  • Das Fundament 210 weist an seiner Oberseite einen Betonring 400 auf, welcher einen vorgefertigten Ring z. B. in Form eines Betonfertigteils darstellt. Der Ring 400 kann einteilig oder mehrteilig z. B. in Form von Ringsegmenten hergestellt werden. Der Ring 400 kann z. B. zusammen mit dem Ortbetonfundament 210 derart vergossen bzw. eingegossen werden, dass die Oberseite des Ringes freiliegt bzw. derart angeordnet ist, dass ein Turmsegment darauf platziert werden kann. Auf dem Betonring 400 wird ein unteres Turmsegment 102a platziert werden. Das Turmsegment 102a weist eine Mehrzahl von Bohrungen 102b zur Aufnahme von Spannseilen 230 auf.
  • Das Material des Betonringes 400 ist ein anderes Material als das Material des Betons des Fundaments 210. Vorzugsweise ist das Material des Betonrings 400 härter als der Beton des Fundaments 210.
  • Der Betonring 400 wird als ein Betonfertigteil in einer Fabrik als ein Teil oder als mehrere Teile hergestellt und zu der Baustelle transportiert. Die Oberseite 401 des Betonrings 400 wird sehr exakt hergestellt, da hierauf das untere Turmsegment platziert wird. Hierbei muss darauf geachtet werden, dass das untere Turmsegment exakt waagerecht steht, da ansonsten der Turm 102 der Windenergieanlage schief sein könnte. Dies würde die Lebensdauer der Windenergieanlage empfindlich reduzieren.
  • Gemäß der Erfindung kann der Betonfertigteilring 400 mit sehr engen Toleranzen hergestellt werden. Gemäß der Erfindung kann auf eine Vergussmörtelfuge zwischen dem unteren Turmsegment und dem oberen Ende des Fundaments verzichtet werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Fundament der Windenergieanlage kann das Material des Fundaments 210 eine geringere Güte aufweisen als das Material des Betonfertigteilrings 400, da dieser die Last der Turms sowie des Rests der Windenergieanlage tragen muss. Damit kann der Einsatz hochfester Betone bei den Ortbetonfundamenten erheblich reduziert werden.
  • Gemäß der Erfindung werden somit Betonfertigteile in Form eines Betonringes 400 vorgesehen, welcher zu einem frühen Zeitpunkt in einer Ortbetonstruktur des Fundaments 210 der Windenergieanlage integriert wird. Mit dem Betonfertigteil kann ein Betonteil mit einer Kontaktfläche mit einer engen Toleranz realisiert werden.
  • Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere in einer schnellen Montage, einer wetterunabhängigen Montage und einem Einsatz von höherfestem Beton nur an denjenigen Stellen in dem Fundament, wo dies tatsächlich benötigt wird.
  • Gemäß der Erfindung kann der Betonfertigring 400 zunächst mit dem restlichen Fundament 210 vergossen werden und kann anschließend aushärten, bevor ein unteres Turmsegment darauf platziert wird.

Claims (5)

  1. Windenergieanlage, mit einem Fundament (210) aus Ortbeton, einem Betonfertigteilring (400), welcher derart in den Ortbeton des Fundaments (210) eingegossen ist, dass zumindest eine Oberseite des Betonfertigteilrings (400) auf der Oberseite des Fundaments (210) freiliegt, und einem Turm (102), der auf der Oberseite des Betonfertigteilrings (400) in dem Fundament (210) platziert ist.
  2. Windenergieanlage nach Anspruch 1, wobei das Material des Betons des Betonfertigteilrings (400) härter ist als das Material des Ortbetons für das Fundament (210).
  3. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei eine Unterseite eines unteren Turmsegments (102a) des Turms (102) direkt auf der Oberseite (401) des Betonfertigteilrings (400) platziert ist.
  4. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Oberseite des Ringes (400) auf oder in der Oberseite des Fundaments (210) integriert ist.
  5. Windenergieanlagen-Fundament, mit Ortbeton, und einem Betonfertigteilring (400), welcher derart in den Ortbeton des Fundaments (210) eingegossen ist, dass zumindest eine Oberseite des Betonfertigteilrings (401) auf der Oberseite des Fundaments (210) freiliegt, so dass ein Turm auf der Oberseite des Betonfertigteilringes (401) platziert werden kann.
DE201310221432 2013-10-22 2013-10-22 Windenergieanlage und Windenergieanlagen-Fundament Withdrawn DE102013221432A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310221432 DE102013221432A1 (de) 2013-10-22 2013-10-22 Windenergieanlage und Windenergieanlagen-Fundament

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310221432 DE102013221432A1 (de) 2013-10-22 2013-10-22 Windenergieanlage und Windenergieanlagen-Fundament

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013221432A1 true DE102013221432A1 (de) 2015-04-23

Family

ID=52775153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310221432 Withdrawn DE102013221432A1 (de) 2013-10-22 2013-10-22 Windenergieanlage und Windenergieanlagen-Fundament

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013221432A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018108945A1 (de) 2018-04-16 2019-10-17 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Errichten eines Windenergieanlagen-Turms

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009016892A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-14 Nordex Energy Gmbh Vorrichtung zur lösbaren Verbindung eines Turmabschnitts mit einem Fundament einer Windenergieanlage
EP2383393A1 (de) * 2010-04-30 2011-11-02 General Electric Company Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung eines Betonfundaments

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009016892A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-14 Nordex Energy Gmbh Vorrichtung zur lösbaren Verbindung eines Turmabschnitts mit einem Fundament einer Windenergieanlage
EP2383393A1 (de) * 2010-04-30 2011-11-02 General Electric Company Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung eines Betonfundaments

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018108945A1 (de) 2018-04-16 2019-10-17 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Errichten eines Windenergieanlagen-Turms
WO2019201641A1 (de) 2018-04-16 2019-10-24 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum errichten eines windenergieanlagen-turms
US11230854B2 (en) 2018-04-16 2022-01-25 Wobben Properties Gmbh Method for erecting a wind turbine tower

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3011175B1 (de) Windenergieanlagen-fundament
EP3036378B1 (de) Windenergieanlagen-fundament und windenergieanlage
EP3092357B1 (de) Anordnung mit einem betonfundament und einem turm und verfahren zum errichten eines turms
DE102007031065B4 (de) Windenergieanlagenturm
EP2776637B1 (de) Fundament einer windenergieanlage
DE102007060379B4 (de) Verankerung eines Turms einer Windenergieanlage
EP3341528B1 (de) Windenergieanlage
WO2003031733A1 (de) Verfahren zur erstellung eines fundaments, insbesondere für einen turm einer windenergieanlage
EP2242885A2 (de) Windenergieanlage sowie verfahren zu deren errichtung
DE102008053454A1 (de) Hybrides Turmbauwerk
DE102013225128A1 (de) Windenergieanlage und Windenergieanlagen-Turm
DE102018107421A1 (de) Fundament für ein mittels einer Vielzahl von Spanngliedern vorgespanntes Bauwerk sowie mittels einer Vielzahl von Spanngliedern vorgespanntes Bauwerk
EP3325801B1 (de) Offshore-windpark
DE102016125062A1 (de) Windenergieanlagen-Turm und Windenergieanlagen-Turmübergangssegment
DE102018121024A1 (de) Fundament für eine Windkraftanlage
DE102013221432A1 (de) Windenergieanlage und Windenergieanlagen-Fundament
WO2020114789A1 (de) Verfahren zum vorspannen eines turms einer windenergieanlage
EP3149326B1 (de) Windenergieanlagen-turm und verfahren zum errichten eines windenergieanlagen-turms
EP3078778A1 (de) Gründung einer windenergieanlage
EP3219879A1 (de) Verfahren zum aufstellen eines windenergieanlagen-turms sowie entsprechende windenergieanlage
DE102010023263A1 (de) Adapterstück und Turm für eine Windenergieanlage
DE102016014847A1 (de) Verfahren zum Aufstellen eines Windenergieanlagenturms aus Spannbeton sowie entsprechender Windenergieanlagenturm
DE202015002655U1 (de) Gründungsstruktur zur Gründung einer Windenergieanlage
WO2019179914A1 (de) Halbfertigteil für ein fundament eines turmbauwerks, halbfertigteil-fundamentsegment, fundament, verfahren zum herstellen eines halbfertigteils sowie verfahren zum herstellen eines fundaments

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R120 Application withdrawn or ip right abandoned