DE102017217511A1

DE102017217511A1 - Höhenverstellbarer Turm mit einer mehrflanschigen Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE102017217511A1
Application number: DE102017217511.7A
Authority: DE
Inventors: André Kuhn; Andreas Peters; Andreas Rose
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-12-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Turm zur vertikalen Höhenverstellung, mit einer Haupterstreckungsachse (T), aufweisend eine stationäre Turmkomponente (2) zur Montage auf einem Untergrund, zudem aufweisend mindestens eine mobile Turmkomponente (3) mit einer Haupterstreckungsachse (M), wobei zumindest diese beiden Turmkomponenten (2, 3) ein gemeinsames Bühnensystem (4) aufweisen, um die mobile Turmkomponente (3) in einer vertikal maximal nach oben ausgefahrenen Fixierposition an der stationären Turmkomponente (2) zu fixieren, wobei das Bühnensystem (4) am unteren Ende der mobilen Turmkomponente (3) mindestens einen ersten Flansch (6) aufweist, wobei das Bühnensystem (4) am unteren Ende der mobilen Turmkomponente (3) mindestens einen zu dem ersten Flansch (6) vertikal beabstandeten zweiten Flansch (7) aufweist, wobei der erste Flansch (6) einen horizontalen Erst-Flansch-Außendurchmesser (D1) und der zweite Flansch (7) einen horizontalen Zweit-Flansch-Außendurchmesser (D2) aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines vertikal höhenverstellbaren Turms (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Turm zur vertikalen Höhenverstellung, mit einer Haupterstreckungsachse, aufweisend eine stationäre Turmkomponente zur Montage auf einem Untergrund, zudem aufweisend mindestens eine mobile Turmkomponente mit einer Haupterstreckungsachse, wobei zumindest diese beiden Turmkomponenten ein gemeinsames Bühnensystem aufweisen, um die mobile Turmkomponente in einer vertikal maximal nach oben ausgefahrenen Fixierposition an der stationären Turmkomponente zu fixieren, wobei das Bühnensystem am unteren Ende der mobilen Turmkomponente mindestens einen ersten Flansch aufweist.
Die Hauptbestandteile einer Windkraftanlage sind ein Turm, ein Maschinenhaus, Rotorblätter, ein Getriebe, ein Generator, Messinstrumente und in der Regel auch eine Windrichtungsnachführung. Das Maschinenhaus ist am oberen Ende des Turms montiert und enthält das Getriebe und den Generator. Ebenfalls bekannt sind getriebefreie Windräder. Aufgabe des Getriebes ist es, die Generatordrehzahl unabhängig der Windgeschwindigkeit konstant zu halten. Dabei wird die Windenergie über die Rotorblätter vom Generator in elektrische Energie umgewandelt. Die Rotorblätter sind üblicherweise aerodynamisch geformt und nutzen vorzugsweise das Prinzip des dynamischen Auftriebs, um die Nabe um ihre horizontale Haupterstreckungsachse drehend anzutreiben. Die häufig verwendete Windrichtungsnachführung oder Horizontalachsenrotoren justieren die Nabe entlang der Gegenwindrichtung, um den Wirkungsgrad der Windkraftanlage zu optimieren. Die Ermittlung der Windrichtung erfolgt mittels einer Windfahne, wobei die letztliche Windstärke üblicherweise von einem Anemometer errechnet wird. Es hat sich herausgestellt, dass bei Höhen unter etwa 200 Metern über der Erdoberfläche die Windströmungen sehr turbulent erfolgen. Ab etwa 200 Metern über der Erdoberfläche, im Folgenden Höhenwindlage genannt, sind die Windströmungen im Wesentlichen laminar. Windkraftanlagen mit einer Nabenhöhe unterhalb der Höhenwindlage unterliegen hingegen erheblichen Schwankungen bezüglich der Energiegewinnung.
Wie bereits genannt, reduziert sich ab einer Höhe von etwa 200 Metern über der Erdoberfläche der Anteil der turbulenten Strömungen. Gleichzeitig erhöht sich der Anteil der laminaren Strömungen. Demnach ist es für eine optimale Energieausbeute der Windenergie vorteilhaft, wegen der gleichmäßigen Strömung die Nabenhöhe der Windkraftanlage möglichst in die vorgenannte Höhenwindlage zu setzen. Problematisch hierbei ist allerdings üblicherweise der Transport und die Montage der Komponenten der Windkraftanlage, insbesondere des Turms. Da der Turm bei einer bevorzugten Nabenhöhe der Windkraftanlage von mehr als 200 Metern nicht einstückig transportiert werden kann und das Maschinenhaus mit etwa 120 Tonnen Gewicht mit auf dem Markt verfügbaren Kränen nicht auf einen beispielsweise 200 Meter hohen Turm aufgesetzt werden kann, wurden höhenverstellbare Türme entwickelt, die modular transportiert und am Zielort komplett als Windkraftanlage zusammengesetzt werden können, bevor der Turm vollständig ausfährt.
Dass keine größeren Kräne auf dem Markt verfügbar sind, ist einerseits auf die fehlende Wirtschaftlichkeit solcher Kräne und andererseits auf die international übliche Straßendimensionierung zurückzuführen. Selbst Kräne, die nach internationalen Straßennormen nicht maß- und / oder gewichtsgerecht sind, also Großraum- und Schwerkräne, müssten noch größer dimensioniert werden, um für die Montage eines Maschinenhauses auf einem Turm für Höhenwinde geeignet zu sein. Ein solcher Kran könnte sich allerdings nicht auf regulären Straßen fortbewegen.
Ein höhenverstellbarer Turm ist beispielhaft aus der Offenlegungsschrift EP 2 454 427 A1 bekannt. Dabei weist der Turm ausgehend von der am Untergrund befestigten stationären Turmkomponente mehrere mobile Turmkomponenten auf, wobei jede mobile Turmkomponente am unteren Ende einen einzigen Flansch aufweist. Zur Fixierung der oberen mobilen Turmkomponente an der darunterliegenden Turmkomponente weist der Turm einen innenliegenden Hohlraum auf. In diesem Hohlraum ist eine höhenverfahrbare Bühnenvorrichtung angeordnet, auf der sich die Monteure aufhalten können, um die anfallenden Montagetätigkeiten durchzuführen. Da die mobilen Turmkomponenten mit jeder weiteren Stufe im Querschnitt enger werden, muss der Durchmesser der höhenverfahrbaren Bühnenvorrichtung entsprechend eingestellt werden. Insbesondere bei hohen Türmen, zum Beispiel für Höhenwind-Windkraftanlagen, ergibt sich hieraus ein Platz- und Sicherheitsproblem für Monteure. Eine Montage von außen, also ohne den innenliegenden Hohlraum ist nicht möglich. Gemäß dem Stand der Technik sind im Außenbereich pro Bühnensystem jeweils ein oberer und ein unterer Flansch derart zueinander dimensioniert, dass sie ohne eine außen umfangsgemäß angeordnete Montagefläche miteinander verbunden werden. Dies geschieht in der Montageposition, das heißt, während alle Turmsegmente vertikal gelöst sind und somit durch ihr Eigengewicht auf der stationären Turmkonstruktion lasten. In der Montageposition können sämtliche Montageschritte am Außenbereich mit einem straßenverkehrstauglichen Kran vorgenommen werden, beispielsweise die Montage der einzelnen Litzen, so dass diese Montageschritte ab dem Erreichen der Fixierposition der ersten mobilen Turmkomponente nicht mehr notwendig, allerdings wegen der Bauhöhe für Nacharbeiten auch nicht mehr möglich sind. Zudem sind die einzelnen Turmsegmente an den Verbindungen der oberen mit dem jeweiligen unteren Flansch kaum gegen radiale Belastungen verstärkt. Aus diesem Grund weist der vorbekannte Turm eine Vielzahl von mobilen Turmsegmenten auf, um die radialen Belastungen auf viele einzelne Übergangsbereiche der Turmsegmente zu verteilen. Dies erhöht jedoch den Materialaufwand und erhöht die Montagezeit und damit auch die Kosten.
Es ist daher Aufgabe einen Turm der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen sämtliche Komponenten des Bühnensystems auch in der Fixierposition der mobilen Turmkomponente zugänglich sind. Zudem soll die Montage schneller, einfacher, kostengünstiger und sicherer möglich sein, wobei straßenverkehrsübliche Kräne zur Montage des Turms ausreichen sollen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Dadurch, dass das Bühnensystem am unteren Ende der mobilen Turmkomponente mindestens einen zu dem ersten Flansch vertikal beabstandeten zweiten Flansch aufweist, wobei der erste Flansch einen horizontalen Erst-Flansch-Außendurchmesser und der zweite Flansch einen horizontalen Zweit-Flansch-Außendurchmesser aufweist, lässt sich die mobile Turmkomponente gut an der stationären Turmkomponente montieren. Das von außen somit gut zugängliche bzw. offene Bühnensystem ermöglicht den Monteuren eine leichte Zugänglichkeit zu sämtlichen Komponenten des Turms, so dass insbesondere der erste Flansch gut mit der stationären Turmkomponente verbunden werden kann. Die Flanschebenen, auch Verbindungsebenen genannt, sind insbesondere horizontal ausgerichtet.
Beispielhaft können sich der Betrag des Erst-Flansch-Außendurchmessers und der Betrag des Zweit-Flansch-Außendurchmessers bis auf jeweils fünf % Abweichung gleichen. In diesem Fall können beispielsweise Litzen durch beide Flansche hindurchgeführt werden, wobei bei den Flanschen entsprechende, das heißt koaxiale und zur Haupterstreckungsachse des Turms parallele, Bohrungen benötigt würden.
Insbesondere ist allerdings alternativ vorgesehen, dass sich der Erst-Flansch-Außendurchmesser und der Zweit-Flansch-Außendurchmesser voneinander unterscheiden. Bevorzugt kann der Zweit-Flansch-Außendurchmesser des zweiten Flansches entlang seiner Verbindungsebene größer sein als der Erst-Flansch-Außendurchmesser des ersten Flansches entlang seiner Verbindungsebene. Besonders bevorzugt kann der Zweit-Flansch-Außendurchmesser des zweiten Flansches entlang seiner Verbindungsebene mindestens 2 % und höchstens 20 %, vorzugsweise 10 %, größer sein als der Erst-Flansch-Außendurchmesser des ersten Flansches entlang seiner Verbindungsebene.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die jeweiligen Verbindungsebenen des ersten Flansches und des zweiten Flansches senkrecht zur Haupterstreckungsachse der mobilen Turmkomponente angeordnet sein.
Zudem kann zwischen der Unterkante des ersten Flansches zur Oberkante des zweiten Flansches ein Abstand vorhanden sein, wobei der Abstand insbesondere mindestens 1,8 m und höchstens 2,5 m, vorzugsweise 2,2 m, beträgt.
Die erste Bühnenetage ist vorzugsweise begehbar ausgestaltet, um einerseits die Zugänglichkeit zu den Komponenten weiter zu verbessern und andererseits die Sicherheit durch mehr Standfläche für die Monteure zu erhöhen, da Windstöße gefährlich wirken können. Die Begehbarkeit ergibt sich für einen Fachmann insbesondere durch eine hinreichende Dimensionierung der horizontalen Platte der ersten Bühnenkonstruktion in Länge, Breite und Tiefe unter Kenntnis des Plattenwerkstoffs und unter Kenntnis dessen Stützung beziehungsweise Anordnung an der stationären Turmkomponente.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die stationäre Komponente eine zu der ersten Bühnenetage vertikal nach unten beabstandete zweite Bühnenetage auf. Auch diese zweite Bühnenetage ist vorzugsweise wie vorgenannt begehbar.
Das Bühnensystem ist bevorzugt derart gestaltet, dass jede Bühnenetage im horizontalen Querschnitt eine rechteckige Außenform aufweist.
Zudem kann jede Bühnenetage im horizontalen Innenbereich beispielhaft eine entlang einer Horizontalebene erstreckende Ausnehmung aufweisen, deren Innenkontur mit der Außenkontur des jeweiligen Flansches konturangepasst ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich die stationäre Turmkomponente und die mobile Turmkomponente während des Ausfahrens zumindest teilweise in einem vertikalen Überlappungsbereich radial widerlagernd überlappen. Zudem kann der Turm den Überlappungsbereich auch in der Fixierposition der mobilen Turmkomponente aufweisen.
Jeder Flansch ist insbesondere derart ausgestaltet, dass er einen radialen Ringvorsprung aus der mobilen Turmkomponente aufweist. Grundsätzlich kann jeder Flansch einen runden oder einen eckigen Horizontalquerschnitt in seiner Hauptquerschnittsfläche aufweisen. Besonders bevorzugt ist dieser radiale Ringvorsprung von der mobilen Turmkomponente nach außen angeordnet.
Die mobile Turmkomponente ist bevorzugt im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass streckenweise konische Verläufe vorhanden sein können. Zudem können die Flansche den zylindrischen Verlauf abschnittsweise unterbrechen. Besonders bevorzugt ist die mobile Turmkomponente bis auf die Flansche vollständig zylindrisch ausgebildet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Flansch der mobilen Turmkomponente derart mit der ersten Bühnenetage der stationären Turmkomponente wechselwirkt, dass der erste Flansch als Anschlagflansch in der Fixierposition der mobilen Turmkomponente horizontal an der ersten Bühnenetage anliegt und mit dieser verbindbar ist. Insbesondere ist diese Verbindung lösbar ausgebildet. Dies kann beispielhaft über eine Schraub- oder eine Bolzenverbindung erfolgen. Dabei ist die erste Bühnenetage durch die Trittfläche begehbar ausgebildet. Hierdurch kann die Montage einfach und in der Folge verhältnismäßig schnell und gleichzeitig sicher erfolgen.
Ebenfalls sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass der zweite Flansch der mobilen Turmkomponente derart mit der ersten Bühnenetage der stationären Turmkomponente wechselwirkt, dass am zweiten Flansch und an der ersten Bühnenetage jeweils vertikal verlaufende Litzen gelagert sind, um mit an den Litzen angeordneten Hebemitteln einen Hub der mobilen Turmkomponente gegenüber der stationären Turmkomponente zu ermöglichen.
Der zweite Flansch der mobilen Turmkomponente kann derart mit der zweiten Bühnenetage der stationären Turmkomponente wechselwirken, dass in der Fixierposition der mobilen Turmkomponente der zweite Flansch als Hubflansch an seiner oberen Fläche im Wesentlichen fluchtend zu der oberen Fläche der zweiten Bühnenetage angeordnet ist. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass für einen Monteur nicht die Möglichkeit besteht in einen Spalt zwischen dem zweiten Flansch und der zweiten Bühnenetage abzurutschen und besonders bevorzugt, dass für den Monteur keine gefährdende Stolpergefahr besteht. Insbesondere kann dies weniger 10 Zentimeter unterschiedliche Flächenhöhe bedeuten.
Die erste Bühnenetage kann in einer horizontalen Schnittebene umfangsgemäß angeordnete Litzenaufnahmen aufweisen, an denen die vertikal verlaufenden Litzen befestigbar sind, wobei an den Litzen am als Hubflansch ausgebildeten zweiten Flansch die Hebemittel von unten gegengelagert angeordnet sind, um die mobile Turmkomponente von einer Montageposition in die Fixierposition zu heben.
Alternativ oder zudem kann der als Hubflansch ausgebildete zweite Flansch in einer horizontalen Schnittebene umfangsgemäß angeordnete Litzenaufnahmen aufweisen, an denen die vertikal verlaufenden Litzen befestigbar sind, wobei an den Litzen an der ersten Bühnenetage die Hebemittel von oben gegengelagert angeordnet sind, um die mobile Turmkomponente von einer Montageposition in die Fixierposition zu heben.
Um die Litzen vor windbedingten Schwingungen und daraus resultierenden Schäden zu schützen ist vorgesehen, dass die Litzen den zweiten Flansch durchdringen. Hierdurch schlagen die Litzen bei Wind nicht umher und gefährden damit die Monteure nicht.
Die Hebemittel können besonders bevorzugt als Litzenheber ausgebildet sein. Litzenheber sind aufgrund ihrer Funktionsweise besonders für einen sicheren Hub der mobilen Turmkomponente geeignet.
Nach Montage des Turms in die Fixierposition können die Litzen am Turm hängen bleiben. Sofern die Litzen am Turm montiert bleiben, können auch die Hebemittel, insbesondere die Litzenheber als Fixiersicherung montiert bleiben. Beispielhaft können die Litzen demontiert werden, um für eine andere Turmmontage wiederverwertet zu werden. Hierdurch ergeben sich Material- und somit Kosteneinsparungen.
Bevorzugt ist der zweite Flansch der nach unten nächste Flansch zum ersten Flansch. Es hat sich herausgestellt, dass diese Anordnung eine einfache Montage ermöglicht.
Die Montagesicherheit lässt sich weiterhin erhöhen, wenn vorteilhafterweise ein Montageflansch als nach unten nächster Flansch zum zweiten Flansch angeordnet ist. Der Montageflansch kann insbesondere mit einer Trittfläche begehbar ausgebildet sein. Hierdurch ist der zweite Flansch von unten sicher erreichbar, um etwaige Montagearbeiten vorzunehmen. Beispielhaft können unter dem zweiten Flansch die Litzenaufnahmen oder die Hebemittel für die Montage gut erreicht werden.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Flansche nicht mehr als 2,5 Meter zwischen einer Oberfläche eines unteren Flansches und einer Unterfläche eines darüber angeordneten Flansches voneinander beabstandet sind. Damit können die Monteure ohne weitere Hilfsmittel Montagearbeiten auf den vorgenannten Flächen vornehmen, wodurch sich die Sicherheit weiter erhöht.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Bühnenetagen nicht mehr als 2,5 Meter zwischen einer Oberfläche einer unteren Bühnenetage und einer Unterfläche einer darüber angeordneten Bühnenetage voneinander beabstandet sind. Damit können die Monteure ohne weitere Hilfsmittel Montagearbeiten auf den vorgenannten Flächen vornehmen, wodurch sich die Sicherheit weiter erhöht.
Um die Sicherheit weiter zu erhöhen ist vorgesehen, eine dritte Bühnenetage als nach unten nächste Bühnenetage zu der zweiten Bühnenetage angeordnet ist. Die dritte Bühnenetage kann insbesondere mit einer Trittfläche begehbar ausgebildet sein. Hierdurch ist zweite Bühnenetage von unten sicher erreichbar, um etwaige Montagearbeiten vorzunehmen. Beispielhaft können unter der zweiten Bühnenetage die Litzenaufnahmen oder die Hebemittel für die Montage gut erreicht werden.
Um die Montage zu vereinfachen ist bevorzugt, dass mindestens die beiden Bühnenetagen jeweils eine Ausnehmung aufweisen, wobei die mindestens beiden Ausnehmungen der ersten und zweiten Bühnenetagen und der erste und zweite Flansch alle koaxial zueinander angeordnet sind.
Um einen kostengünstigen Turm zu ermöglichen, der geeignet ist Höhenwinde zu nutzen ist vorteilhaft, dass der Turm stufenweise vertikal höhenverstellbar ist. Dies bedeutet, dass jeder Hub stets im Wesentlichen der Länge der mindestens einen mobilen Turmkomponente entspricht. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass einen Einfluss davon, an welcher Länge der mobilen Turmkomponente die Fixierkomponenten, also Flansch und Bühnenetage, angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist allerdings vorgesehen, dass die Flansche stets am unteren Ende der mobilen Turmkomponente angeordnet sind. Dabei kann etwas Freiraum zur Unterkante der mobilen Turmkomponente vorgesehen sein.
Damit die Monteure das Bühnensystem sicher erreichen können, kann vorgesehen sein, dass die mobile Turmkomponente zumindest teilweise einen Hohlraum aufweist und für jeden Flansch einen separaten Zugang aufweist, wobei die Zugänge über ein Verbindungssystem innerhalb des Hohlraums miteinander verbunden sind. Insbesondere kann das Verbindungssystem ein Stufensystem umfassen. Ein Stufensystem umfasst Treppenstufen oder Leitersprossen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungssystem einen Aufzug umfassen. Der Aufzug hat den Vorteil, dass die Monteure ihre Werkzeuge nicht den Hohlraum hochtragen müssen, wodurch die Sicherheit erhöht wird. Es ist auch möglich, dass die mobile Turmkomponente einen Aufzug aufweist, der nicht im Hohlraum, sondern beispielsweise auf der Außenseite der mobilen Turmkomponente angeordnet ist.
Der Hohlraum weist vorzugsweise eine im Wesentlichen geschlossene Außenfläche auf. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass geringe Öffnungen, beispielsweise als Verbindungsfugen oder Öffnungen für Verbindungsmittel, vorhanden sein können.
Als besonders sicherheitserhöhende Maßnahme ist vorgesehen, dass mindestens eine, vorzugsweise jede der Bühnenetagen umfangsgemäß eine Sicherheitsvorrichtung zur Personensicherung aufweist. Hierdurch wird verhindert, dass ein Monteur von der jeweiligen Bühnenetage herabfällt. Die Sicherheitsvorrichtung kann einen umfangsgemäß umlaufenden Draht als Sicherungsmittel umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sicherheitsvorrichtung eine umfangsgemäß umlaufende Kette aufweisen. Zudem alternativ oder zusätzlich kann die Sicherheitsvorrichtung eine umfangsgemäß umlaufende Gitterkonstruktion aufweisen. Ebenso alternativ oder zusätzlich kann die Sicherheitsvorrichtung ein umfangsgemäß umlaufendes Seil aufweisen. Bevorzugt erstreckt sich die Gitterkonstruktion mehr als einen Meter vom Boden der entsprechenden Bühnenetage nach oben. Der vorgenannte Draht, die Kette oder das Seil haben besonders bevorzugt jeweils weitere umfangsgemäß verlaufende, übereinander angeordnete Reihen an Drähten, Ketten und/ oder Seilen, um die Schutzfläche der Sicherheitsvorrichtung zu erhöhen.
Um die Montage der stationären Turmkomponente in die mobile Turmkomponente zu vereinfachen ist vorgesehen, dass die stationäre Turmkomponente einen Führungskanal aufweist, in dem die mobile Turmkomponente vertikal verschiebbar über ein Führungssystem angeordnet ist. Das Führungssystem ist insbesondere ein Nut-Nabe-Rollensystem. Das Nut-Nabe-Rollensystem hat den Vorteil geringer Reibung. Alternativ kann das Führungssystem ein Nut-Nabe-Gleitsystem sein, wobei dies gegenüber dem Nut-Nabe-Rollensystem günstiger ist.
Um den Turm solide auf dem Untergrund zu befestigen ist gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform möglich, dass die stationäre Turmkomponente über mindestens drei, vorzugsweise vier Stützelemente auf dem Untergrund montiert ist.
Ein Untergrund kann im Sinne der Erfindung insbesondere mehrere Fundamente, genannt Punktfundamente, umfassen. Somit kann beispielsweise für jedes Stützelement ein separates Fundament vorgesehen sein. Ebenfalls möglich ist der Turm auf einem einzigen Fundament, genannt Flächenfundament, angeordnet. Punktfundamente haben gegenüber dem Flächenfundament einen Kostenvorteil, da sie 80 % weniger Beton benötigen.
Bevorzugt sind die vier Stützelemente derart zueinander geneigt auf dem Untergrund fixiert, dass sich die Haupterstreckungsachsen der Stützelemente gemeinsam in der Haupterstreckungsachse des Turms schneiden. Besonders bevorzugt sind die vier Stützelemente derart zueinander geneigt auf dem Untergrund fixiert, dass sich die Haupterstreckungsachsen der Stützelemente in einer Horizontalerstreckungsachse der Nabe schneiden. Aus diesen Merkmalen ergibt sich eine optimale Kraftverteilung innerhalb der Turmkomponenten, so dass das Bühnensystem keinen erheblich schädigenden Kraft- und Spannungseinflüssen unterliegt.
Um den Aufstieg zum Bühnensystem und den Werkzeugtransport für die Monteure zu vereinfachen ist bevorzugt vorgesehen, dass mindestens ein Stützelement einen Aufzugsführungsweg mit einem Aufzug aufweist. Möglich ist auch jeweils ein Aufzug für zwei, drei oder vier Stützelemente.
Aus Sicherheitsgründen kann sich der Aufzugsführungsweg bevorzugt vom Untergrund zumindest bis zur untersten Bühnenetage erstrecken.
Besonders bevorzugt ist der Aufzugsführungsweg ein Schacht, der innerhalb des mindestens einen Stützelementes verläuft. Allerdings kann der Aufzug auch außenseitig an dem Aufzugsführungsweg des mindestens einen Stützelements angeordnet sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mobile Turmkomponente und mindestens ein Stützelement jeweils einen Aufzug aufweisen. Dieser bevorzugten Ausführungsform liegt der Gedanke zu Grunde, dass der Turm insbesondere für Höhenwind-Windkraftanlagen, also Windkraftanlagen mit einer Nabenhöhe größer 200 m, vorgesehen ist. Monteure, die zu einem derart hohen Maschinenhaus gelangen möchten, sind gegenüber dem Aufstieg zu niedrigeren Maschinenhäusern herkömmlicher Windkraftanlagen einer erhöhten körperlichen Belastung ausgesetzt. Dabei ist zu beachten, dass die Monteure schweres Werkzeug bei sich führen können. Während daher für die Monteure bei herkömmlichen Windkraftanlagen nur ein Aufzug vorgesehen ist, um zum Maschinenhaus zu gelangen, sind gemäß der bevorzugten Ausführungsform mindestens zwei Aufzüge vorgesehen. Sofern ein Aufzug defekt ist, kann der Monteur immer noch den zweiten Aufzug verwenden und muss nicht die gesamte Höhenstrecke hochklettern.
Besonders bevorzugt weisen die mobile Turmkomponente und mindestens ein Stützelement jeweils ein Stufensystem auf. Insbesondere bei einer Kombination von jeweils einem Aufzug und jeweils einem Stufensystem für die mobile Turmkomponente und für das mindestens eine Stützelement, haben die Monteure eine sichere Möglichkeit das Maschinenhaus bzw. den Untergrund möglichst sicher zu erreichen.
Insbesondere kann das Verbindungssystem der mobilen Turmkomponente den vorgenannten Aufzug aufweisen.
Aus Kostengründen kann auch darauf zurückgegriffen werden, dass mindestens ein Stützelement ein begehbares Stufensystem aufweist. Dies kann auch dann vorteilhaft sein, falls ein Aufzug defekt ist, um den Monteuren stets die Möglichkeit zu geben, das Bühnensystem beziehungsweise das Untergrund zu erreichen. Ein Stufensystem umfasst beispielsweise Treppenstufen oder Leitersprossen.
Hierzu ist insbesondere vorteilhaft, dass sich das Stufensystem vom Untergrund zumindest bis zur untersten Bühnenetage erstreckt.
Hilfsweise ist möglich, dass die mobile Turmkomponente am oberen Ende ein weiteres Bühnensystem mit mindestens einem Merkmal des vorgenannten Bühnensystems aufweist, um eine weitere mobile Turmkomponente zu fixieren.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines vertikal höhenverstellbaren Turms, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

- Segmentierte Montage einer stationären Turmkomponente mit einem innenliegenden Führungskanal auf einem Untergrund und segmentierte Montage mindestens einer mobilen Turmkomponente entlang dem Führungskanal der stationären Turmkomponente,
- Montage von Litzen an den stationären und mobilen Turmkomponenten, wobei an den Litzen Hebemittel angeordnet werden,
- anschließendes vertikales Anheben der mobilen Turmkomponente bis zu einer Fixierposition, wobei die mobile Turmkomponente in der Fixierposition endpositioniert ist, und wobei sich die mobile Turmkomponente und die stationäre Turmkomponente während des Ausfahrens der mobilen Turmkomponente zumindest teilweise in einem vertikalen Überlappungsbereich überlappen,
- anschließendes Verbinden der in der Fixierposition angeordneten mobilen Turmkomponente mit der stationären Turmkomponente.

Insbesondere ist das Verfahren vorgesehen zur Montage eines Turms mit zumindest einem der vorgenannten Merkmale.
Dabei werden die Segmente der stationären und mobilen Turmkomponenten besonders bevorzugt abwechselnd montiert, zumindest bis die Montage der stationären oder mobilen Turmkomponenten abgeschlossen ist. Diese Maßnahme ist vorgesehen, um eine möglichst einheitliche Bauhöhe einzuhalten.
Mit anderen Worten erfolgt die Montage derart, dass die Segmente der stationären und mobilen Turmkomponenten etagenweise aufeinandergestapelt werden, wobei verhindert werden sollte, dass sich eine Etage einer Turmkomponente derart vertikal hoch über die andere Turmkomponente erstreckt, dass ein Aufsetzen eines neuen Segments auf die niedrigere Etage wegen der zu überwindenden Höhe der höheren Etage erschwert wird.
Vertikal im Sinne der Erfindung bedeutet stets senkrecht zum Horizont, also senkrecht zur Erdoberfläche. Horizontal bedeutet im Sinne der Erfindung stets parallel zur Erdoberfläche.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung aufgeführten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:

1: in einer perspektivischen Ansicht eine Windkraftanlage mit einem Turm nach Lehre der Erfindung mit drei Flanschen und drei Bühnenetagen in einer Fixierposition,
2: in einer perspektivischen Ansicht von oben ein Bühnensystem des Turms als Ausschnitt A der 1,
3: in einer perspektiven Ansicht von unten das Bühnensystem gemäß 2,
4: in einer perspektivischen Ansicht von oben ein unteres Ende einer mobilen Turmkomponente des Turms nach 1 mit den drei Flanschen,
5: in einem vertikalen Längsschnitt das Bühnensystem gemäß dem Turm nach 1,
6: in einem horizontalen Querschnitt durch die Ebene B - B des Bühnensystems nach 5,
7: in einer perspektivischen Ansicht die Windkraftanlage mit dem Turm nach 1 in einer Montageposition und
8: in einer perspektivischen Ansicht ein unteres Ende einer mobilen Turmkomponente eines erfindungsgemäßen Turms in einer zu 4 alternativen Ausführungsform mit zwei Flanschen.

1 zeigt schematisch eine Windkraftanlage (23) mit einem Turm (1) mit einer Haupterstreckungsachse (T) zur vertikalen Höhenverstellung. Der dargestellte Turm (1) weist eine stationäre Turmkomponente (2) zur Montage auf einem Untergrund auf. Mit dieser am Untergrund fixierten unteren, stationären Turmkomponente (2) ist eine mobile Turmkomponente (3) verbunden, wobei die mobile Turmkomponente (3) eine Haupterstreckungsachse (M) aufweist, die vorliegend der Haupterstreckungsachse (T) des Turms (1) entspricht. Die Verbindung dieser beiden Turmkomponenten (2, 3) erfolgt über ein gemeinsames Bühnensystem (4). Dieses Bühnensystem ist vorgesehen um die mobile Turmkomponente (3) in einer vertikal maximal nach oben ausgefahrenen Fixierposition an der stationären Turmkomponente (2) zu fixieren. Die stationäre Turmkomponente (2) weist zudem einen Führungskanal (21) auf, in dem die mobile Turmkomponente (3) vertikal verschiebbar über ein Führungssystem (15) angeordnet ist.
Das Bühnensystem (4) weist am unteren Ende der mobilen Turmkomponente (3) mindestens einen ersten Flansch (6), einen hierzu vertikal nach unten beabstandeten zweiten Flansch (7) und einen Montageflansch (14) als nach unten nächster Flansch zum zweiten Flansch (7) auf, besonders gut erkennbar in 4.
In 2 und teilweise in 3 erkennbar weist das beispielhafte Bühnensystem (4) an der stationären Turmkomponente (2) eine begehrbare erste Bühnenetage (8) mit einer Trittfläche (100), eine zu der ersten Bühnenetage (8) vertikal nach unten beabstandete, begehbare zweite Bühnenetage (12) und eine begehbare dritte Bühnenetage (16) als nach unten nächste Bühnenetage zu der zweiten Bühnenetage (12) auf. Die zweite und dritte Bühnenetage (12, 16) weisen ebenfalls jeweils eine zur Trittfläche (100) analoge Trittfläche auf, wobei diese Trittflächen der zweiten und dritten Bühnenetage (12, 16) vorliegend mit keinem separaten Bezugszeichen markiert sind.
Der erste Flansch (6) der mobilen Turmkomponente (3) wechselwirkt derart mit der ersten Bühnenetage (8) der stationären Turmkomponente (2), dass der erste Flansch (6) als Anschlagflansch in der in 1 dargestellten Fixierposition der mobilen Turmkomponente (3) horizontal an der ersten Bühnenetage (8) anliegt und mit dieser verbindbar ist. Diese Verbindung kann insbesondere lösbar über ein Schraub- oder Bolzensystem erfolgen. Hierzu sind am ersten Flansch (6) entsprechende Flanschbohrungen (5) umfangsgemäß angeordnet. Diese Flanschbohrungen (5) sind in 3 an der Unterseite und in 4 an der Oberseite des ersten Flansches (6) dargestellt. In 2 sind zu den Flanschbohrungen (5) passende Bühnenbohrungen (10) dargestellt.
Der zweite Flansch (6) der mobilen Turmkomponente (3) wechselwirkt derart mit der ersten Bühnenetage (8) der stationären Turmkomponente (2), dass am zweiten Flansch (7) und an der ersten Bühnenetage (8) jeweils vertikal verlaufende Litzen (9) gelagert sind, um mit an den Litzen (9) angeordneten Hebemitteln (11) einen Hub der mobilen Turmkomponente (3) gegenüber der stationären Turmkomponente (3) zu ermöglichen. Die Hebemittel (11) sind wie in den 3 und 4 dargestellt Litzenheber. Durch die Verwendung der Litzenheber ist der Turm (1) stufenweise vertikal höhenverstellbar. Wie in 3 weiterhin implizit erkennbar, durchdringen die Litzen (9) beispielhaft den zweiten Flansch (7).
Wie in 2 dargestellt wechselwirkt der zweite Flansch (7) der mobilen Turmkomponente (3) insbesondere derart mit der zweiten Bühnenetage (12) der stationären Turmkomponente (2), dass in der Fixierposition der mobilen Turmkomponente (3) der zweite Flansch (7) als Hubflansch an seiner oberen Fläche im Wesentlichen fluchtend zu der oberen Fläche der zweiten Bühnenetage (12) angeordnet ist. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass für einen Monteur nicht die Möglichkeit besteht in einen Spalt zwischen dem zweiten Flansch (7) und der zweiten Bühnenetage (12) abzurutschen und besonders bevorzugt, dass für den Monteur keine gefährdende Stolpergefahr besteht. Insbesondere kann dies weniger 10 Zentimeter unterschiedliche Flächenhöhe bedeuten.
Bevorzugt weist die erste Bühnenetage (8) in einer horizontalen Schnittebene umfangsgemäß angeordnete Litzenaufnahmen (13) auf, an denen die vertikal verlaufenden Litzen (9) befestigbar sind, siehe 2. Dabei sind an den Litzen (9) am als Hubflansch ausgebildeten zweiten Flansch (7) die Hebemittel (11) von unten gegengelagert angeordnet, um die mobile Turmkomponente (3) von einer Montageposition in die Fixierposition zu heben, siehe 3 und 4. Die Fixierposition ist in 1 dargestellt, wohingegen die Montageposition in 7 erkennbar ist. Dies bedeutet, dass in der Fixierposition der erste Flansch (6) an der ersten Bühnenetage (8) fixiert, insbesondere lösbar verschraubt, ist. In der Montageposition ist der erste Flansch (6) nicht an der ersten Bühnenetage (8) fixiert, so dass die mobile Turmkomponente (3) durch das Eigengewicht im Führungskanal (21) der stationären Turmkomponente (2) hängt.
In 3 ist erkennbar, dass die drei Bühnenetagen (8, 12, 16) jeweils eine Ausnehmung (17) aufweisen, wobei die drei Ausnehmungen (17) der ersten, zweiten und dritten Bühnenetagen (8, 12, 16) jeweils durch den ersten und zweiten Flansch (6, 7) sowie durch den Montageflansch (14) gefüllt. Dabei sind die Ausnehmungen (17) der ersten, zweiten und dritten Bühnenetagen (8, 12, 16) und der erste und zweite Flansch (6, 7) sowie der Montageflansch (14) alle koaxial zueinander angeordnet. Dieses Prinzip ergibt sich auch aus dem vertikalen Längsschnitt nach 5, wobei die Flansche (6, 7, 14) koaxial in beziehungsweise durch die Ausnehmungen (17) der drei Bühnenetagen (8, 12, 16) geführt sind.
In den 2 und 3 ist beispielhaft dargestellt, dass jede der Bühnenetagen (8, 12, 16) umfangsgemäß eine Sicherheitsvorrichtung (19) zur Personensicherung aufweist. Die dargestellte Sicherheitsvorrichtung (19) besteht dargestellt aus einem Stahldraht.
Die stationäre Turmkomponente (2) ist gemäß den 1 und 7 über vier Stützelemente (22) auf dem Untergrund montiert. Zwischen den vier Stützelementen (22) sind vorzugsweise Streben (25) angeordnet, um die vier Stützelemente (22) miteinander zu fixieren.Dabei sind die Stützelemente (22) derart zueinander geneigt auf dem Untergrund fixiert, dass sich die Haupterstreckungsachsen der Stützelemente (22) in einer Horizontalerstreckungsachse der Nabe (27) schneiden. Die Stützelemente (22) und vorzugsweise auch das Führungssystem (21) erstrecken sich überlappend entlang der mobilen Turmkomponente (3) in ihrer Fixierposition, um die Gefahr eines Abknickens des Turms (1) bei beispielsweise hoher Windbelastung zu reduzieren. Dabei kann das Führungssystem (21) in einem hohlzylindrisch ausgebildeten Überlappungssegment (20) angeordnet sein.
5 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch das Bühnensystem (4). Deutlich erkennbar ist hierbei die horizontale Flächenzuordnung des ersten Flansches (6) zur ersten Bühnenetage (8), des zweiten Flansches (7) zur zweiten Bühnenetage (12) und des Montageflansches (14) zur dritten Bühnenetage (16). Zudem ist der zweite Flansch (7) der mobilen Turmkomponente (3) über die Litzen (9) mit der ersten Bühnenetage (8) der stationären Turmkomponente (2) verbunden.
6 offenbart einen horizontalen Querschnitt durch die Ebene B - B aus 5. Deutlich erkennbar ist die Trittfläche (100) der ersten Bühnenetage (8) der stationären Turmkomponente (2).
Das in der Fixierposition untere Ende der mobilen Turmkomponente ist in den 4 und 8 als zwei unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt. 4 stellt eine komplexere Ausführungsform der mobilen Turmkomponente (3) dar als 8. Anders als in 8 ist in 4 dargestellt, dass die mobile Turmkomponente (3) für jeden Flansch einen separaten Zugang (18) aufweist. Zudem sind in 4 drei Flansche (6, 7 und 14) dargestellt, wohingegen in 8 nur zwei Flansche (6, 7) dargestellt sind. Da der Montageflansch (14) in der Ausführungsform nach 8 nicht vorhanden ist, müssen die Monteure kletternd an die Unterseite des zweiten Flansches (7) gelangen. Bei niedrigen Türmen kann die Unterseite des zweiten Flansches (7) mittels eines Krans erreichbar sein.
Die als Hebemittel (11) ausgebildeten Litzenheber sind nur in 4 dargestellt, und lediglich der Übersichtlichkeit halber nicht in 8 enthalten. In beiden 4 und 8 sind die Flanschbohrungen (5) des ersten Flansches (6) und die Litzenaufnahmen (13) des zweiten Flansches (7) erkennbar. Zudem stellen beide 4 und 8 Führungsschienen (151) dar, die Bestandteil des Führungssystems (15) sind.
Das beispielhaft dargestellte Führungssystem (15) ist ein Nut-Nabe-System mit Rollen, wobei die Rollen eine umfangsgemäße Nut aufweisen. Allerdings kann das Führungssystem (15) auch alternativ ausgebildet sein.
In 4 ist hervorgehoben erkennbar, der erste Flansch (6) einen Erst-Flansch-Außendurchmesser (D1) und der zweite Flansch (7) einen Zweit-Flansch-Außendurchmesser (D2) aufweist.
Dem Fachmann ist grundsätzlich bekannt, dass ein Flansch eine Verbindungsebene aufweist. Diese Verbindungsebene steht üblicherweise gewinkelt zu der Haupterstreckungsachse des über den Flansch zu verbindenden Gegenstandes. Vorliegend ist vorgesehen, dass die jeweiligen Verbindungsebenen des ersten Flansches (6) und des zweiten Flansches (7) senkrecht, also zu 90°, zur Haupterstreckungsachse (M) der mobilen Turmkomponente (3) angeordnet sind.
Dabei ist der zweite Flansch (7) der nach unten nächste Flansch zum ersten Flansch (6), wobei der Zweit-Flansch-Außendurchmesser (D2) des zweiten Flansches (7) entlang seiner Verbindungsebene größer ist als der Erst-Flansch-Außendurchmesser (D1) des ersten Flansches (6) entlang seiner Verbindungsebene.
In dem nach 8 dargestellten Ausführungsbeispiels ist der Zweit-Flansch-Außendurchmesser (D2) des zweiten Flansches (7) entlang seiner Verbindungsebene beispielhaft 13 % größer als der Erst-Flansch-Außendurchmesser (D1) des ersten Flansches (6) entlang seiner Verbindungsebene.
Beispielhaft kann ein Abstand (E) zwischen der Unterkante des ersten Flansches (6) zur Oberkante des zweiten Flansches (7) vorhanden sein, der insbesondere 2,2 m beträgt.
Die Aufgabe der Erfindung kann durch mehrere Erfindungsgedanken im Einzelnen oder kombiniert gelöst werden.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in den Fig. bei mehrfachem Vorhandensein des gleichen gegenständlichen Merkmals innerhalb einer Fig., stets nur ein gegenständliches Merkmal mit einem Bezugszeichen markiert worden, beispielsweise bei den Litzen (9), den Hebemitteln (11), den Stützelementen (22) oder auch den Führungsschienen (151).
Bezugszeichenliste

1: Turm
2: Stationäre Turmkomponente
3: Mobile Turmkomponente
4: Bühnensystem
5: Flanschbohrungen
6: Erster Flansch
7: Zweiter Flansch
8: Erste Bühnenetage
9: Litzen
10: Bühnenbohrungen
11: Hebemittel
12: Zweite Bühnenetage
13: Litzenaufnahmen
14: Montageflansch
15: Führungssystem
151: Führungsschienen
16: Dritte Bühnenetage
17: Ausnehmung
18: Zugang
19: Sicherheitsvorrichtung
20: Überlappungssegment
21: Führungskanal
22: Stützelement
23: Windkraftanlage
24: Maschinenhaus
25: Strebe
26: Frontseite
27: Nabe
28: Rotorblatt
100: Trittfläche
G: Gegenwindrichtung
T: Haupterstreckungsachse des Turms
M: Haupterstreckungsachse der mobilen Turmkomponente
D1: Erst-Flansch-Außendurchmesser
D2: Zweit-Flansch-Außendurchmesser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2454427 A1 [0005]

Claims

Turm zur vertikalen Höhenverstellung, mit einer Haupterstreckungsachse (T), aufweisend eine stationäre Turmkomponente (2) zur Montage auf einem Untergrund, zudem aufweisend mindestens eine mobile Turmkomponente (3) mit einer Haupterstreckungsachse (M), wobei zumindest diese beiden Turmkomponenten (2, 3) ein gemeinsames Bühnensystem (4) aufweisen, um die mobile Turmkomponente (3) in einer vertikal maximal nach oben ausgefahrenen Fixierposition an der stationären Turmkomponente (2) zu fixieren, wobei das Bühnensystem (4) am unteren Ende der mobilen Turmkomponente (3) mindestens einen ersten Flansch (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bühnensystem (4) am unteren Ende der mobilen Turmkomponente (3) mindestens einen zu dem ersten Flansch (6) vertikal beabstandeten zweiten Flansch (7) aufweist, wobei der erste Flansch (6) einen horizontalen Erst-Flansch-Außendurchmesser (D1) und der zweite Flansch (7) einen horizontalen Zweit-Flansch-Außendurchmesser (D2) aufweist.
Turm (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Betrag des Erst-Flansch-Außendurchmessers (D1) und der Betrag des Zweit-Flansch-Außendurchmessers (D2) im Betrag gleichen, wobei die beiden Beträge vorzugsweise innerhalb eines jeweiligen Toleranzbereiches von fünf % voneinander abweichen können.
Turm (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Erst-Flansch-Außendurchmesser (D1) und der Zweit-Flansch-Außendurchmesser (D2) voneinander unterscheiden.
Turm (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Verbindungsebenen des ersten Flansches (6) und des zweiten Flansches (7) senkrecht zur Haupterstreckungsachse (M) der mobilen Turmkomponente (3) angeordnet sind.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Flansch (7) der nach unten nächste Flansch zum ersten Flansch (6) ist, wobei der Zweit-Flansch-Außendurchmesser (D2) des zweiten Flansches (7) entlang seiner Verbindungsebene größer ist als der Erst-Flansch-Außendurchmesser (D1) des ersten Flansches (6) entlang seiner Verbindungsebene.
Turm (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweit-Flansch-Außendurchmesser (D2) des zweiten Flansches (7) entlang seiner Verbindungsebene mindestens 2 % und höchstens 20 %, vorzugsweise 10 %, größer ist als der Erst-Flansch-Außendurchmesser (D1) des ersten Flansches (6) entlang seiner Verbindungsebene.
Turm (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Unterkante des ersten Flansches (6) zur Oberkante des zweiten Flansches (7) ein Abstand (E) vorhanden ist, wobei der Abstand (E) mindestens 1,8 m und höchstens 2,5 m, vorzugsweise 2,2 m, beträgt.
Turm (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bühnensystem (4) an der stationären Komponente (2) mindestens eine stationäre, begehbare erste Bühnenetage (8) mit einer Trittfläche (100) aufweist.
Turm (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flansch (6) der mobilen Turmkomponente (3) derart mit der ersten Bühnenetage (8) der stationären Turmkomponente (2) wechselwirkt, dass der erste Flansch (6) als Anschlagflansch in der Fixierposition der mobilen Turmkomponente (3) horizontal an der ersten Bühnenetage (8) anliegt und mit dieser verbindbar ist.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der, insbesondere als Anschlagflansch ausgebildete, erste Flansch (6) in der Fixierposition der mobilen Turmkomponente lösbar mit der ersten Bühnenetage (8) verbindbar ist.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Flansch (6) der mobilen Turmkomponente (3) derart mit der ersten Bühnenetage (8) der stationären Turmkomponente (2) wechselwirkt, dass am zweiten Flansch (7) und an der ersten Bühnenetage (8) jeweils vertikal verlaufende Litzen (9) gelagert sind, um mit an den Litzen (9) angeordneten Hebemitteln (11) einen Hub der mobilen Turmkomponente (3) gegenüber der stationären Turmkomponente (3) zu ermöglichen.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Komponente (2) eine zu der ersten Bühnenetage (8) vertikal beabstandete zweite Bühnenetage (12) aufweist.
Turm (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Flansch (7) der mobilen Turmkomponente (3) derart mit der zweiten Bühnenetage (12) der stationären Turmkomponente (2) wechselwirkt, dass in der Fixierposition der mobilen Turmkomponente (3) der zweite Flansch (7) als Hubflansch an seiner oberen Fläche im Wesentlichen fluchtend zu der oberen Fläche der zweiten Bühnenetage (12) angeordnet ist.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bühnenetage (8) in einer horizontalen Schnittebene umfangsgemäß angeordnete Litzenaufnahmen (13) aufweist, an denen die vertikal verlaufenden Litzen (9) befestigbar sind, wobei an den Litzen (9) am als Hubflansch ausgebildeten zweiten Flansch (7) die Hebemittel (11) von unten gegengelagert angeordnet sind, um die mobile Turmkomponente (3) von einer Montageposition in die Fixierposition zu heben.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der als Hubflansch ausgebildete zweite Flansch (7) in einer horizontalen Schnittebene umfangsgemäß angeordnete Litzenaufnahmen (13) aufweist, an denen die vertikal verlaufenden Litzen (9) befestigbar sind, wobei an den Litzen (9) an der ersten Bühnenetage (8) die Hebemittel (11) von oben gegengelagert angeordnet sind, um die mobile Turmkomponente von einer Montageposition in die Fixierposition zu heben.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzen (9) den zweiten Flansch (7) durchdringen.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebemittel (11) Litzenheber sind.
Turm (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Montageflansch (14) als nach unten nächster Flansch zum zweiten Flansch (7) angeordnet ist.
Turm (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Bühnenetage (16) als nach unten nächste Bühnenetage zu der zweiten Bühnenetage (12) angeordnet ist.
Turm (1) nach einem Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die beiden Bühnenetagen (8, 12) jeweils eine Ausnehmung (17) aufweisen, wobei die mindestens beiden Ausnehmungen (17) der ersten und zweiten Bühnenetagen (8, 12) und der erste und zweite Flansch (6, 7) alle koaxial zueinander angeordnet sind.
Turm (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Turmkomponente (3) zumindest teilweise einen Hohlraum aufweist, wobei der Hohlraum für jeden Flansch einen separaten Zugang (18) aufweist, wobei die Zugänge (18) über ein Verbindungssystem innerhalb des Hohlraums miteinander verbunden sind.
Turm (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungssystem ein Stufensystem umfasst.
Turm (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Turmkomponente (3) einen Aufzug aufweist.
Turm (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungssystem einen Aufzug umfasst.
Turm (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Bühnenetage, vorzugsweise jede der Bühnenetagen, umfangsgemäß eine Sicherheitsvorrichtung (19) zur Personensicherung aufweist.
Turm (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (19) mindestens einen Draht, mindestens eine Kette, mindestens eine Gitterkonstruktion und/ oder mindestens ein Seil umfasst.
Turm (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Turmkomponente (2) einen Führungskanal (21) aufweist, in dem die mobile Turmkomponente (3) vertikal verschiebbar über ein Führungssystem (15) angeordnet ist.
Turm (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Turmkomponente (2) über mindestens drei Stützelemente (22), vorzugsweise vier Stützelemente (22), auf dem Untergrund montiert ist.
Turm (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Stützelemente (22) derart zueinander geneigt auf dem Untergrund fixiert sind, dass sich die Haupterstreckungsachsen der Stützelemente (22) gemeinsam in der Haupterstreckungsachse des Turms (1) schneiden.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement (22) einen Aufzugsführungsweg mit einem Aufzug aufweist.
Turm (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufzugsführungsweg vom Untergrund zumindest bis zur untersten Bühnenetage erstreckt.
Turm (1) nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement (22) ein begehbares Stufensystem aufweist.
Turm (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Stufensystem vom Untergrund zumindest bis zur untersten Bühnenetage erstreckt.
Turm (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Turmkomponente (3) am oberen Ende ein weiteres Bühnensystem mit mindestens einem Merkmal des vorgenannten Bühnensystems (4) aufweist, um eine weitere mobile Turmkomponente zu fixieren.
Windkraftanlage (23) zur Umwandlung von Windenergie in elektrische Energie, mit einem Turm (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Turm (1) am oberen Ende ein Maschinenhaus (24) mit einem Generator aufweist, und wobei das Maschinenhaus (24) an einer zur Gegenwindrichtung (G) frontal angeordnete Frontseite (26) eine Nabe (27) mit mindestens drei Rotorblättern (28) aufweist, um die auf die Rotorblätter (28) wirkende Windenergie mittels dem Generator in elektrische Energie umzuwandeln.
Windkraftanlage (23) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (22) derart zueinander geneigt auf dem Untergrund fixiert sind, dass sich die Haupterstreckungsachsen der Stützelemente (22) in einer Horizontalerstreckungsachse der Nabe (27) schneiden.
Stationäre Turmkomponente (2) für einen Turm (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche gekennzeichnet durch die Merkmale der stationären Turmkomponente (2) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.
Mobile Turmkomponente (3) für einen Turm (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche gekennzeichnet durch die Merkmale der mobilen Turmkomponente (3) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.
Verfahren zur Montage eines vertikal höhenverstellbaren Turms (1), wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: - Segmentierte Montage einer stationären Turmkomponente (2) mit einem innenliegenden Führungskanal (21) auf einem Untergrund und segmentierte Montage mindestens einer mobilen Turmkomponente (3) entlang dem Führungskanal (21) der stationären Turmkomponente (2), - Montage von Litzen (9) an den stationären und mobilen Turmkomponenten (2, 3), wobei an den Litzen (9) Hebemittel (11) angeordnet werden, - anschließendes vertikales Anheben der mobilen Turmkomponente (3) bis zu einer Fixierposition, wobei die mobile Turmkomponente (3) in der Fixierposition endpositioniert ist, und wobei sich die mobile Turmkomponente (3) und die stationäre Turmkomponente (2) während des Ausfahrens der mobilen Turmkomponente (3) zumindest teilweise in einem vertikalen Überlappungsbereich (6) überlappen, - anschließendes Verbinden der in der Fixierposition angeordneten mobilen Turmkomponente (3) mit der stationären Turmkomponente (2).
Verfahren zur Montage eines Turms (1) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Turm (1) zumindest die Merkmale eines der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
Verfahren zur Montage eines Turms (1) nach einem der Ansprüche 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente der stationären und mobilen Turmkomponenten (2, 3) abwechselnd montiert werden, zumindest bis die Montage der stationären oder mobilen Turmkomponenten (2, 3) abgeschlossen ist.