DE102021125328A1

DE102021125328A1 - Ankerkorb für ein Fundament für eine Windkraftanlage

Info

Publication number: DE102021125328A1
Application number: DE102021125328.4A
Authority: DE
Inventors: Gregor Prass; Christoph Schriefer
Original assignee: Anker Foundations GmbH
Current assignee: Smart and Green Mukran Concrete GmbH
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2022-03-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ankerkorb für ein Fundament einer Windkraftanlage mit wenigstens einem unteren Widerlager, mit wenigstens einem oberen Widerlager, mit wenigstens einem vertikalen Verbindungselement zwischen dem wenigstens einen unteren Widerlager und dem wenigstens einen oberen Widerlager, mit wenigstens einem Element zum Einbringen einer Vorspannung in das wenigstens eine vertikale Verbindungselement. Dabei ist vorgesehen, dass das wenigstens eine untere Widerlager und/oder das wenigstens eine obere Widerlager aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Widerlagersegmenten gebildet ist, und dass wenigstens eines der zwei Widerlagersegmente aus wenigstens zwei Wiederlagerelementen zusammengesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ankerkorb für ein Fundament einer Windkraftanlage mit wenigstens einem unteren Widerlager, mit wenigstens einem oberen Widerlager, mit wenigstens einem vertikalen Verbindungselement zwischen dem wenigstens einen unteren Widerlager und dem wenigstens einen oberen Widerlager, mit wenigstens einem Element zum Einbringen einer Vorspannung in das wenigstens eine vertikale Verbindungselement sowie ein Fundament für eine Windkraftanlage mit einem solchen Ankerkorb, wobei das Fundament im Wesentlichen vorgefertigte Elemente, bevorzugt aus bewehrtem Beton, aufweist, mit einem ersten, sich vertikal erstreckenden sockelartig ausgeführten Abschnitt, auf dem ein Turm der Windkraftanlage anordbar ist, und einem zweiten sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt als Fundamentkörper, der sich in Kontakt mit dem Boden befindet, wobei der erste Abschnitt oberhalb des zweiten Abschnitts angeordnet ist.
Fundamente für Windkraftanlagen werden im Wesentlichen als In-Situ-Betonfundamente ausgeführt. Dafür wird am Errichtungsort eine Grube ausgehoben, diese wird mit einer Sauberkeitsschicht versehen. Anschließend werden die Schalung und die Bewehrung errichtet und das Ganze mit Beton vor Ort gefüllt. Dabei wird ein flächiger Körper ggf. mit einem Sockel errichtet, siehe beispielsweise US 20160369520 A1 oder WO 2008/036934 A2 .
Weiterhin sind die Fundamente mit Verbindungsmitteln versehen, über die ein Turm der Windkraftanlage mit dem Fundament verbunden wird. Hierfür werden unterschiedliche Konstruktionen vorgesehen. So werden beispielsweise Ankerstangen im Fundament vorgesehen, gegen die ein Turmflansch verschraubt wird. Diese Ankerstangen können in Bohrungen im Fundament vorgesehen werden oder direkt mit im Beton eingegossen werden. Ggf. werden sie gegen ein Widerlager unten verschraubt. Oben kann ebenfalls ein Widerlager vorgesehen sein, dass die Ankerstangen ggf. in einer gewünschten Anordnung hält. Solche Anordnungen werden auch Ankerkorb genannt.
US 20160369520 A1 oder WO 2008/036934 A2 beinhalten einen vorgefertigten Ankerkorb, um eine Verbindung mit dem Turm der Windkraftanlage zu ermöglichen.
Neben dem Transportaufwand durch die Lieferung des Betons, der Schalung, des Ankerkorbs und der Bewehrung ist dieses vor Ort sehr arbeitsintensiv. Auch ist die Qualitätssicherung aufwendig bzw. je nach Witterung auch problembehaftet. Weiterhin ist der Rückbau nach dem Ende der Lebensdauer der Windkraftanlage teuer und sehr aufwendig. Dieses gilt insbesondere für Betontürme für Windkraftanlagen, die optimaler Weise ein Durchmesser zu Höhenverhältnis von ca. 1:10 aufweisen, wodurch Durchmesser von 8 bis 15 m keine Seltenheit sind. Fundamente für solche Türme werden bisher in Ortbeton hergestellt. Weiterhin müssen Bereiche vorgesehen sein, in denen die Vorspannelemente des Turms am Fundament angebracht und vorgespannt werden können. Das Vorspannen erfolgt mit dafür vorgesehenen Vorrichtungen, die in die Vorspannbereiche gebracht werden müssen. Als Widerlager für das Vorspannen bzw. für das Anbringen der Vorspannelemente (Litzen/Seile) werden im Inneren des Fundaments für gewöhnlich aufwendige Kragstrukturen vorgesehen, unter denen dann die Vorrichtungen gebracht werden. Diese Strukturen sind aufwendig und verbesserungswürdig.
Weiterhin gibt es prinzipiell Bedarf, Fundamente von Windkraftanlagen aus vorgefertigten Elementen zu errichten, womit die vorgenannten Probleme reduziert bzw. eliminiert werden könnten. Prinzipiell ist vorteilhaft, dass bei einem Vorfertigen die Bauteile unter definierten Bedingungen standardisiert produziert werden können. Auch reduziert sich der Arbeitsaufwand vor Ort. Hierfür wurden verschiedene Ansätze im Stand der Technik beschrieben.
Beispielsweise zeigt WO 2008/036934 A2 eine Kombination aus vorgefertigten Elementen und klassischem Schalungs-/Bewehrungsbau. Dadurch werden die zuvor genannten Nachteile nur unwesentlich reduziert.
Weitere Ansätze für das Herstellen von Fundamenten für Windkraftanlagen aus vorgefertigten Bauteilen sind wie folgt im Stand der Technik gezeigt:

EP 1 058 787 B1 offenbart ein Fundament für eine Windkraftanlage, um offshore Windkraftanlagen zu errichten, die vollständig vormontiert - also inklusive Fundament - transportiert und am Errichtungsort auf den Meeresgrund in einem Stück abgesetzt werden. Das Fundament weist dabei einzelne vorgefertigte Segmente auf. Diese können aus Beton bestehen. Es sind ein flächiger Abschnitt und ein Sockelabschnitt offenbart.
Der Sockelabschnitt besteht aus Kreisringen. Der flächige Abschnitt besteht aus einzelnen in der Grundfläche trapezförmigen Grundelementen, auf dem der Sockelabschnitt am inneren Ende vertikal montiert ist, der vertikale Durchgänge aufweist.
Die flächigen Grundabschnitte sind mittels Nut-Feder-Verbindungen miteinander verbunden. Der Sockelabschnitt und der flächige Grundabschnitt sind mit einer Diagonalstrebe zur Aussteifung verbunden. Die Kreissegmente des Sockelabschnitts weisen ebenfalls vertikale Durchgänge auf. In die Durchgänge werden Verbindungskabel/Ankerstangen eingebracht. Falls die Fundamentteile aus Beton vorgesehen sind, ist unterhalb der Grundelemente im Bereich der vertikalen Durchgänge ein flacher Widerlagerring aus Stahl vorgesehen. Mit den Verbindungskabeln/Ankerstangen wird das Fundament ankerkorbartig montierten und die Windkraftanlage am Fundament befestigt. Zusätzlich sind horizontale Durchgänge in Grundelementen und Diagonalstreben vorgesehen, in denen ebenfalls Verbindungskabel/Ankerstangen angeordnet werden, mit denen die Elemente des Fundaments horizontal vorgespannt werden. Erst durch das horizontale Vorspannen wird das Fundament belastbar fertiggestellt. Somit offenbart EP 1 058 787 B1 ein Fundament aus einzelnen vorgefertigten Betonteilen, mit einem Flächenabschnitt und einem Sockelabschnitt, wobei zumindest diese beiden Abschnitte vertikal und horizontal miteinander verbunden werden.

Nachteilig hierbei ist, dass erhebliche Kosten und erheblicher Arbeitsaufwand für das Verbinden der Elemente und das Herstellen des statisch belastbaren Fundaments notwendig sind.
EP 1 074 663 A1 offenbart ein Fundament für eine Windkraftanlage mit einem Zentralkörper als Sockel mit daran angeschraubten sich seitlich erstreckenden sternförmig angeordneten Rippen/Vorsprüngen/Trägern. Rippen und Zentralkörper werden vor Ort horizontal miteinander verschraubt. Die Teile sind unter anderem aus Beton vorgefertigt und werden mittels LKW zur Baustelle angeliefert, per Kran angeordnet und vor Ort miteinander horizontal über Flansche und Verschraubungen verbunden. Weiterhin sind an der Außenseite der Rippen Anker notwendig, um einen hinreichenden Lastabtrag zu gewährleisten.
Nachteilig hierbei ist, dass auch hier erhebliche Kosten und erheblicher Arbeitsaufwand für Verbinden der Elemente und das Herstellen des statisch belastbaren Fundaments notwendig sind. Weiterhin sind zusätzliche Verankerungen notwendig.
WO 2004/101898 A2 offenbart ein Fundament für eine Windkraftanlage aus vorgefertigten Betoneinzelteilen, wobei entweder ein Zentralkörper vorgesehen ist, an dem Flächenkörper horizontal angeschraubt werden, oder das Fundament besteht ausschließlich aus Bauteilen, die sowohl einen flächigen Abschnitt und einen sockelartigen Abschnitt aufweisen, wobei diese dann horizontal miteinander mittels Verschraubung gegen Flansche verbunden werden.
Nachteilig hierbei ist, dass auch hier erhebliche Kosten und erheblicher Arbeitsaufwand für Verbinden der Elemente und das Herstellen des statisch belastbaren Fundaments notwendig sind.
EP 2 182 201 A1 offenbart zwei unterschiedliche Fundamente für eine Windkraftanlage. Bei beiden wird aus vorgefertigten Betonteilen nach einer entsprechenden Anlieferung vor Ort ein Fundament errichtet. Beide enthalten einen flächigen Abschnitt und einen sockelartigen Abschnitt. In Variante 1 ist ein Zentralkörper vorgesehen. Die Rippen/Flächenelemente werden an diesen angesetzt. Montiert bilden die Rippen einen polygonalen Körper. Der Zentralkörper weist einen Vorsprung auf, der von einem entsprechenden Rücksprung an den Rippen umgriffen wird. Die Rippen werden zusätzlich mittels eines Zurrrings gegen den Zentralkörper arretiert. An den Flächenköpern sind Ankerstangen zur Montage des Turms vorgesehen. Bei der zweiten Variante weisen die Rippen horizontal vorspringende Ankerelemente auf, die sich im montierten Zustand radial in das Zentrum des Fundaments erstrecken. Unterhalb und oberhalb der Anker sind Platten vorgesehen. In den so gebildeten Hohlraum wird der Ortbeton eingebracht, um die Anker miteinander zu verbinden und einen Zentralkörper zu bilden. Bei beiden Varianten wird das horizontale Verbinden vereinfacht. Allerdings weisen sowohl die Rippen als auch der Zentralkörper Dimensionen und Massen auf, die einen Transport kompliziert gestalten. Das Verbinden mit dem Turm erfolgt per vertikaler Ankerstangen.
WO 2017/141095 A1 und WO 2017/141098 A1 offenbaren ebenfalls ein Fundament für eine Windkraftanlage. Dieses Fundament wird aus vorgefertigten Rippenkörpern gebildet, die an ihrem inneren Ende einen Sockelabschnitt aufweisen, auf dem der Turm der Windkraftanlage angeordnet wird. Die Rippen erstrecken sich strahlenförmig nach außen. Die Abschnitte zwischen den Rippen werden in einer weiteren Ausführungsform mit Plattenelementen, die gegen die Rippen mit Flanschen geschraubt werden, zur Herstellung einer Platte gefüllt. Mittig ist anstelle eines Zentralkörpers eine Stahlhülse vorgesehen, die mit im Rippeninneren vorgesehenen Bewehrungen und in inneren Hohlraum vorgesehenen Verstärkungsbalken verbunden ist. Die Rippen weisen eine Grundplatte auf. Auf der ein diagonales Verstärkungselement und der Sockelabschnitt einstückig angeordnet sind. Die Sockelabschnitte sind horizontal über Nut-FederElemente miteinander verbunden. Weiterhin weisen die Sockelabschnitte horizontale Öffnungen auf, in denen Spannelemente zum horizontalen Verbinden der Sockelabschnitte vorgesehen werden. Weiterhin sind in den Sockelabschnitten Ankerstangen für das Verbinden des Turms mit dem Fundament eingegossen. Weiterhin sind ebenfalls außenliegenden Bodenanker offenbart. Das Verbinden mit dem Turm erfolgt per eingegossener vertikaler Ankerstangen.
Nachteilig hierbei ist, dass auch hier erhebliche Kosten und erheblicher Arbeitsaufwand für Verbinden der Elemente und das Herstellen des statisch belastbaren Fundaments notwendig sind.
WO 2019/115622 A1 und WO 2019/201714 A2 offenbaren erste erfolgreiches Fundamente für Windkraftanlagen aus Betonfertigteilen für einen Stahlturm und für einen Betonturm für eine Windkraftanlage. Die Fundamente weisen zwei Abschnitte auf. Dabei sind Rippenelemente vorgesehen, die eine zentralen Abschnitt aufweisen, auf dem ein Sockelabschnitt vorgesehen ist. Auf dem Sockelabschnitt wird dann der Turm der Windkraftanlage angeordnet. Der Sockelabschnitt besteht dabei aus einzelnen Segmenten, die miteinander verbunden werden. Mittels Spanngliedern, die in Öffnungen im Zentralenabschnitt und in den Elementen des Sockelabschnitts vorgesehen sind, werden die Rippenelementen und die Sockelelemente miteinander verspannt. Bei Weiterentwicklungen dieser Fundamente haben sich überraschende und besonders effiziente Verbesserungen im Bereich des Sockels ergeben. Diese Spannglieder bilden dabei eine Art Ankerkorb.
Aufgabe der Erfindung ist daher, die vorgenannten Fundamente weiter zu verbessern und aus vorgefertigten Elementen wirtschaftlich errichtbar bzw. errichtbarer zu machen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das wenigstens eine untere Widerlager und/oder das wenigstens eine obere Widerlager aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Widerlagersegmenten gebildet ist, und dass wenigstens eines der zwei Widerlagersegmente aus wenigstens zwei Wiederlagerelementen zusammengesetzt ist.
Hierdurch wird es auf einfache weise möglich, einen Ankerkorb bereitzustellen, mit dem sich Elemente des Fundaments verspannen lassen. Weiterhin wird es möglich, den Ankerkorb zur Baustelle des Fundaments zu transportieren. Zusätzlich hat sich überraschend gezeigt, dass durch den Aufbau der Ankerkorb in der Lage ist, Zug- und Druckkräfte der Windkraftanlage, die auf das Fundament einwirken aufzunehmen, wodurch der Ankerkorb bei der Auslegung des Fundaments statisch und dynamisch mitberücksichtigt werden kann.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine obere und/oder das wenigstens eine untere Widerlager geschlossen ringförmig, bevorzugt als Kreisring oder als Polygon, ausgeführt sind.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens zwei Widerlagerelemente gestoßen angeordnet sind, bevorzugt auf einer Ebene. Hierdurch wird es möglich, das Widerlager in mehrere Teile aufzuteilen, so dass diese besonders einfach transportierbar und gleichzeitig einfach auf der Baustelle errichtbar zu halten.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass zwischen den gestoßen angeordneten Wiederlagerelementen Fugen vorgesehen sind.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens zwei übereinander angeordnete Widerlagersegmente jeweils aus wenigstens zwei Widerlagerelementen gebildet sind. Dabei ist vorteilhalt, dass mehr als zwei bevorzugt 5 bis 6 Widerlagerelemente übereinander angeordnet werden. Je mehr Lagen vorgesehen sind, desto geringer ist der Verlust an Lastaufnahme gegenüber einem einstückigen Widerlager. Der Verlust beträgt näherungsweise 1/n, wobei n die Anzahl der Lagen ist.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens zwei übereinander angeordneten Widerlagersegmente so angeordnet sind, dass die Fugen nicht überlappend angeordnet sind. Dadurch kann auf einfache Weise die Leistungsfähigkeit des Widerlagers erhöht werden.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Widerlagerelemente wenigstens einen Durchbruch aufweisen, in den das wenigstens eine vertikale Verbindungselement vorgesehen ist.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei den vertikalen Verbindungsmittel um ein Spannelement, bevorzugt eine Ankerstange besonders bevorzugt mit wenigstens einer Mutter zum Einbringen der Vorspannung, handelt.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass es sich bei einem Wederlagerelement um ein Flanschblech handelt.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das untere und/oder das obere Widerlager aus wenigstens zwei konzentrisch angeordneten Widerlagern gebildet sind.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine oberer Widerlager ein Flansch des Turms der Windkraftanlage ist.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass ein Fundament für eine Windkraftanlage in einer der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen einen zuvor beschriebenen Ankerkorb aufweist.
Ein solches Fundament ist ein Fundament für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament im Wesentlichen vorgefertigte Elemente, bevorzugt aus bewehrtem Beton, aufweist, mit einem ersten, sich vertikal erstreckenden sockelartig ausgeführten Abschnitt, auf dem ein Turm der Windkraftanlage anordbar ist, und einem zweiten sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt als Fundamentkörper, der sich in Kontakt mit dem Boden befindet, wobei der erste Abschnitt oberhalb des zweiten Abschnitts angeordnet ist. Das Fundament ist dabei so vorgesehen, dass der erste, sich vertikal erstreckende sockelartig ausgeführte Abschnitt aus wenigstens drei übereinander angeordneten Lagen gebildet ist, von denen die obere und die untere Lage aus mindestens zwei ringartig ausgeführten Schichten und die mittlere Lage aus wenigstens einer ringartig ausgeführten Schicht gebildet ist, dass die Höhe der oberen und/oder unteren Lage kleiner als die Höhe der mittleren Lage ist, und dass die Lagen mittels wenigstens zwei vertikalen Spanngliedern mit dem zweiten Abschnitt vertikal verspannt sind.
Derartige Fundamente sind sowohl für Betontürme wie auch für Stahltürme geeignet. Vorteilhaft dabei ist, dass bei diesem Fundament vollständig auf horizontale Verbindungsmittel verzichtet werden kann, wobei eine hinreichende Stabilität auch in extremen Belastungssituationen gegeben ist. Dieses wird überraschender Weise insbesondere durch die obere und untere Lage aus mindestens zwei ringartig ausgeführten Schichten in Verbindung mit dem Verspannen durch vorgespannte Spannglieder erreicht.
Alternativ ist ein solches Fundament ein Fundament für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament im Wesentlichen vorgefertigte Elemente, bevorzugt aus bewehrtem Beton, aufweist, mit einem ersten, sich vertikal erstreckenden sockelartig ausgeführten Abschnitt, auf dem ein Turm der Windkraftanlage anordbar ist, mit einem zweiten sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt als Fundamentkörper, der sich in Kontakt mit dem Boden befindet, der wenigstens zwei Horizontalelemente mit wenigstens einem Auflagerabschnitt an seinem inneren Ende aufweist, wobei der erste Abschnitt oberhalb der wenigsten zwei Auflagerabschnitte des zweiten Abschnitts angeordnet ist, und mit einem dritten Abschnitt der unterhalb der wenigsten zwei Auflagerabschnitte des zweiten Abschnitts angeordnet ist. Das Fundament ist dabei so vorgesehen, dass ein Sockel vorgesehen ist, der wenigstens aus dem ersten, sich vertikal erstreckende sockelartig ausgeführte Abschnitt, aus den wenigstens zwei Auflagerabschnitten des zweiten Abschnitts und aus dem dritten, sich vertikal erstreckende sockelartig ausgeführte Abschnitt gebildet ist, dass die drei Abschnitte dabei wenigstens drei übereinander angeordnete Lagen bilden, von denen die obere und die untere Lage aus mindestens zwei ringartig ausgeführten Schichten und die mittlere Lage(aus wenigstens einer ringartig ausgeführten Schicht gebildet ist, dass die Höhe der oberen und/oder unteren Lage kleiner als die Höhe der mittleren Lage ist, und dass die Lagen mittels wenigstens zwei vertikalen Spanngliedern mit dem zweiten Abschnitt vertikal verspannt sind.
Auch derartige Fundamente sind sowohl für Betontürme wie auch für Stahltürme geeignet. Vorteilhaft dabei ist, dass bei diesem Fundament vollständig auf horizontale Verbindungsmittel verzichtet werden kann, wobei eine hinreichende Stabilität auch in extremen Belastungssituationen gegeben ist. Dieses wird überraschender Weise insbesondere durch die obere und untere Lage aus mindestens zwei ringartig ausgeführten Schichten in Verbindung mit dem Verspannen durch vorgespannte Spannglieder erreicht.
Diese Fundamente sehen dabei bevorzugt vor, dass die die Höhe beispielsweise H+l, 2x I und/oder 2x J, der oberen und unteren Lage in Summe kleiner als die Höhe der mittleren Lage ist. Hierdurch kann überraschender Weise eine optimale Lastverteilung im Fundament erreicht werden.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass wenigstens eine der Schichten aus wenigstens einem vorgefertigten Element, bevorzugt aus bewehrtem Beton, besteht. Alternativ ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Schichten aus wenigstens zwei vorgefertigten Elementen, bevorzugt aus bewehrtem Beton, besteht. Weiterhin alternativ ist vorgesehen, dass wenigstens zwei benachbarte Schichten aus wenigstens zwei vorgefertigten Elementen, bevorzugt aus bewehrtem Beton, bestehen. Hierdurch wird die standardisierte Errichtung des Fundaments erleichtert und die notwendige Anzahl von Transporten zur Baustelle insbesondere von Ortbeton reduziert.
Dabei ist vorteilhaft, dass die wenigstens zwei Elemente gestoßen angeordnet sind und ohne horizontale Befestigungsmittel in den vertikalen Fugen zwischen den wenigstens zwei Elementen die ringartig ausgeführte Schicht bilden. Dabei ist vorteilhaft, dass die vertikalen Fugen spannungsfrei vorgesehen sind, und/oder dass die wenigstens zwei Elemente in den vertikalen Fugen berührungsfrei angeordnet sind. Hierdurch wird wiederum die standardisierte Errichtung des Fundaments erleichtert und gleichzeitig die Kosten niedrig gehalten, weil die vorgefertigten Bauteile im Bereich der vertikalen Stoßfugen beispielsweise bei Abständen von bis zu 3 cm, mit im Betonbau üblichen Toleranzen bei der Herstellung gearbeitet werden kann. Überraschender Weise hat sich weiterhin gezeigt, dass bei einer derartigen Anordnung eine hinreichende Stabilität auch in extremen Belastungssituationen im Fundament gegeben ist.
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass die Stöße bzw. vertikalen Fugen zweier direkt übereinander liegender Schichten nicht fluchtend angeordnet sind. Es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass es möglich wird, die einzelnen ringarten Schichten in einzelne Elemente zu zerlegen und gleichzeitig eine hinreichende Stabilität auch in extremen Belastungssituationen im Fundament zu erreichen.
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass die vorgefertigten Elemente des ersten und/oder zweiten Abschnittes im Wesentlichen ohne horizontale Verbindungmittel untereinander verbunden angeordnet sind, bevorzugt mit vertikalem Abstand zwischen den vorgefertigten Elementen.
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass die vorgefertigten Elemente der unteren und/oder oberen Schicht eine verstärkte Bewehrung in Normalrichtung (Zug-/Druckbewehrung) aufweist und/oder dass die vorgefertigten Elemente die mittlere Schicht wenigstens eine verstärkte Bewehrung zur Ableitung von Schubbelastungen, insbesondere in radiale Richtung, aufweist Das Vorsehen der Bewehrungen in der zuvor beschrieben weise ermöglicht, einen kostengünstigen Aufbau des Fundaments.
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass wenigstens eine horizontale Fuge zwischen den vorgefertigten Elementen des ersten und/oder zweiten Abschnittes ortbetonfrei und/oder mörtelfrei aufeinander angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass das Bereitstellen von horizontalen Berührungen der vorgefertigten Elemente bei hinreichend genau Fertigung (kleine Toleranzen in horizontaler Richtung der vorgefertigten Elemente) hinreichend Reibung in die horizontalen Fugen durch die Vorspannung bewirkt wird, so dass im Fundament eine hinreichende Stabilität selbst bei extremen Belastungssituation gegeben ist.
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass die Vorspannung durch die wenigstens zwei Spannglieder so ausgelegt ist, dass alle horizontalen Fugen zwischen den Schichten in jedem Betriebszustand und in jedem extremen Lastzustand der Windkraftanlage unter Druck stehen. Hierdurch wird auf besonders einfache Weise insbesondere in den horizontalen Fugen zwischen den vorgefertigten Elementen eine hinreichende Reibung der vorgefertigten Elemente bewirkt, so dass das Fundament auch ohne stoffschlüssige Verbindungen den horizontalen Fugen eine hinreichende Stabilität selbst bei extremen Belastungssituation gegeben ist.
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass wenigstens zwei ringartig ausgeführte Widerlager, bevorzugt in Form von wenigstens einem Widerlagerring, vorgesehen sind, gegen die die Spannglieder wirken, wobei wenigstens ein Widerlager auf der Oberseite des ersten Abschnitts und wenigstens ein Widerlager auf der Unterseite des zweiten oder dritten Abschnitts angeordnet ist. Hierdurch wird auf einfache Weise das notwendige Belastungswiderlager für die Spannglieder und die darüber eingeleitete Vorspannung gegeben. Dabei ist vorteilhaft, dass wenigstens ein Widerlager und/oder wenigstens ein Widerlagerring aus wenigstens zwei vorgefertigten Elementen besteht, die stoßend zur Ausfertigung des ringartigen Widerlagers und/oder Widerlagerrings angeordnet sind. Hierdurch wird der Transport von den vorgefertigten Elementen erleichtert. Weiterhin ist dabei vorteilhaft, dass wenigstens ein Widerlager wenigstens zwei übereinander angeordneten Schichten aufweist. Hierdurch wird es möglich in Abhängigkeit der eingeleiteten Vorspannung standardisiert das Fundament zu errichten. Weiterhin ist dabei vorteilhaft, dass das die Schichten jeweils wenigstens zwei Elemente aufweisen, die gestoßen angeordnet sind, wobei die Stöße zweier direkt übereinander liegender Schichten nicht fluchtend angeordnet sind. Hierdurch werden aufwändige Schweißarbeiten vor Ort auf der Baustelle vermieden und es die Errichtungszeit des Fundaments reduziert. Weiterhin wird es auf einfache Weise möglich, die Lasten der Vorspannung über das so konstruierte Widerlager adäquat in Abhängigkeit der Fundamentauslegung abzuleiten
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass der zweite Abschnitt aus wenigstens drei Horizontalelementen gebildet ist, und dass die Horizontalelemente in Abhängigkeit von den Parametern des zu errichtenden Turmes, insbesondere dem Turmradius, anordbar sind. Dabei ist vorteilhaft, dass die Horizontalelemente seitlich beabstandet zueinander angeordnet sind, oder dass die Horizontalelemente seitlich parallel beabstandet zueinander angeordnet sind. Hierdurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, ein Fundament in Abhängigkeit der Maße des zu errichtenden Turms bereitzustellen. Insbesondere ist es möglich, mit einem Horizontalelementtyp Fundamente für unterschiedliche Turmradien zu erstellen, indem die Horizontalelemente entsprechend parallel verschoben werden.
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass die Elemente der wenigstens drei Lagen des ersten Abschnitts wenigstens zwei im Wesentlichen vertikalen Durchbrüche aufweisen, in denen jeweils ein Spannglied, bevorzugt eine Gewindestange oder ein Ankerbolzen mit Konterelementen, angeordnet ist. Hierdurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, dass Fundament kostengünstig und schnell bereitzustellen. Bei der Bereitstellung der Durchbrüche ist ein genaues Arbeiten mit lediglich geringen Abweichungen notwendig, damit die Spannglieder einsetzbar sind und gleichzeitig, die Montierbarkeit der vorgefertigten Elemente zu bewirken. Diese wird insbesondere durch die Vertikalen Abstände der Elemente auf besonders einfache Weise erleichtert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Fundaments mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs,
2 eine räumliche Ansicht zu 1,
3 eine Draufsicht zu 1,
4a bis 4e Ansichten zu einem Horizontalelement,
5a eine Draufsicht auf angeordnete Flächenelemente des Fundaments,
5b eine Detailansicht zu 5a,
6a bis 8b Ansichten zu Sockelsegmenten in Draufsicht und als räumliche Ansicht,
9a, 9b eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer Abdeckplatte, und
10a bis 10d unterschiedliche Anordnungsmöglichkeiten zu 5a.
11 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Fundaments mit einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs,
12 eine räumliche Ansicht zu 11,
13 eine Draufsicht zu 11,
14a bis 14e Ansichten zu einem Horizontalelement,
1 5a eine Draufsicht auf angeordnete Flächenelemente des Fundaments,
15b eine Detailansicht zu 15a,
16a bis 18b Ansichten zu Sockelsegmenten in Draufsicht und als räumliche Ansicht,
19a, 19b eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Abdeckplatte, und
20a bis 20d unterschiedliche Anordnungsmöglichkeiten zu 15a.
21a eine räumliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs,
21b eine Detailansicht zu 9a,
22 eine Draufsicht auf einen oberen Widerlagering des Ankerkorbs zu 9a,
23 eine Draufsicht auf einen unteren Widerlagering des Ankerkorbs zu 9a,
24a eine Schnittansicht durch den erfindungsgemäßen Ankerkorb gemäß 9a,
24b eine Detailansicht zu 12a,
25 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen oberen Widerlagering als oberer und/oder unterer Anschluss für die Spannglieder des erfindungsgemäßen Fundaments,
26, eine abstrahierte räumliche Detailansicht zu 27,
27 eine Schnittansicht durch eine Ausführungsform von oberem und unterem Widerlagerring nach 25 mit montierten Spanngliedern,
28 eine räumliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs,
29 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts A' zu 28,
30 eine Draufsicht zu 28,
31 eine räumliche Ansicht von 5 Lagen gestuft übereinander angeordneter Flanschbleche des oberen und/oder unteren Widerlagers zu 28,
32 eine Schnittansicht B'-B' zu 30,
33 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts C' des oberen Widerlagers zu 32, und
34 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts D' des unteren Widerlagers zu 32

In der 1 ist in geschnittener Ansicht in einer Grube 101 im Boden 100 ggf. auf einer ggf. verdichteten Sauberkeitsschicht 102 eine erste Ausführungsform eines Fundament 10 angeordnet. Das Fundament 10 weist dabei einen ersten Abschnitt 11 und einen zweiten Abschnitt 12 auf. Weiterhin kann auch ein dritter Abschnitt (nicht dargestellt) optional unter dem zweiten Abschnitt 12 vorgesehen sein, der dann bevorzugt in einer Vertiefung (nicht dargestellt) vorgesehen ist, falls es aus statischen Gründen notwendig sein sollte, den Sockel 20 weiter in den Boden zu erstrecken.
Der erste Abschnitt 11 ist als Sockel 20 ausgeführt, der aus mehreren Lagen 13, 16, 17 aufgebaut, wobei die Lagen 13, 16, 17 her beispielsweise aus 5 Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b aufgebaut sind. Falls erforderlich können weiter Schichten vorgesehen werden.
Die Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b sind aus geschlossenen Sockelabschnitten 14 aufgebaut, die wiederum aus einzelnen Sockelsegmenten 33, 34, 35 (siehe 6a bis 8b) aufgebaut sind. Die Sockelabschnitte 14 sind hier bevorzugt als Kreisringe ausgeführt sind, so dass der Sockelabschnitt 11 einen Innenraum 15 aufweist. Ein alternativer Aufbau, bspw. ein polygoner Aufbau, ist möglich.
Die Lagen 13, 16, 17 setzen sich hier bevorzugt aus den einzelnen Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b zusammen, wobei die Schichten selbst aus zu den Schichten passenden Sockelsegmenten 33, 34, 35 zusammengesetzt sind. Die obersten Lage 13 weist zwei Schichten 13a, 13b auf. Die obere Schicht 13a ist dabei aus Sockelsegmenten 33 beispielsweise gemäß 6a, 6b mit einer Höhe H zusammengesetzt. Auf deren Oberseite 36 sind hier beispielsweise drei Vertiefungen 37 vorgesehen, in die ein oberer Anschlussflansch 51 eines Ankerkorbs 50, siehe 21a bis 24b einsetzbar ist. In den Vertiefungen 37 sind die Durchbrüche 18 für die Spannglieder 19 vorgesehen.
Darunter ist eine Schicht 13b vorgesehen, die aus Sockelsegmenten 35 (7a, 7b) mit einer Höhe I zusammengesetzt ist, die ebenfalls mit Durchbrüchen 18 für die Spannglieder 19 versehen sind. Die Höhe I kann identisch zur Höhe H der Sockelsegmente 34 sein und ist bevorzugt gleich.
Darunter befindet sich die Schicht 16a als mittlere Lage 16. Diese ist zusammengesetzt aus Sockelsegmenten 34 mit einer Höhe J. Die Sockelsegmente 34 sind ebenfalls mit Durchbrüchen 18 für die Spannglieder 19 versehen.
Hierunter vorgesehen ist die untere Lage 17 mit den Schichten 17a, 17b, die wiederum aus Sockelsegmenten 34 gebildet sind.
Die Sockelsegmente 33, 34, 35 sind bevorzugt hinsichtlich der Höhe H, I, J sehr genau ausgeführt, also mit möglichst geringen Höhenabweichungen, um eine möglichst große Auflagefläche der Sockelsegmente 33, 34, 35 aufeinander zu bewirken, wenn diese zum Sockel 20 montiert übereinander angeordnet sind und vorgespannt sind.
Die Höhe H, I der Sockelsegmente 33, 35 ist dabei so ausgelegt, dass es im eingebauten Zustand im Wesentlichen lediglich auf Zug/Druck belastet wird, also eine Belastung in Normalrichtung erfährt. Hierfür ist auch die Bewehrung ausgelegt (nicht dargestellt), die im Wesentlichen aus Bewehrung in Normalrichtung besteht. Bevorzugt sind die Höhe H und I gleich.
Die Höhe J der Sockelsegmente 34 ist dabei so ausgelegt, dass es im eingebauten Zustand im Wesentlichen lediglich auf Schub belastet wird. Hierfür ist auch die Bewehrung ausgelegt (nicht dargestellt), die im Wesentlichen aus Bewehrung in radialer Richtung, besonders bevorzugt in Form von Bügeln, besteht.
Die Anordnung der Segmente 33, 34, 35 zu ringartigen Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b und die Anordnung Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b übereinander zu den Lagen 13, 16, 17, die dann den Sockel bilden, ist in 2 räumlich dargestellt. Die Sockelsegmente 33, 34, 35 sind gestoßen nebeneinander vorgesehen, so dass zwischen diesen vertikale Fugen 38 bestehen. Diese sind bevorzugt als Spalt beispielsweise mit einer Stärke von mehreren Millimetern, z.B. 30 mm, ausgeführt. Diese vertikalen Fugen 38 werden bevorzugt nicht mit Mörtel oder Ortbeton gefüllt. Weiterhin werden bevorzugt keine horizontalen Verbindungsmittel vorgesehen.
Weiterhin werden die vertikalen Fugen der einzelnen Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b bevorzugt so vorgesehen, dass die vertikalen Fugen 38 benachbarter Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b nicht fluchten, also nicht übereinander angeordnet sind. Wie in 2 dargestellt ist, ist es vorteilhaft, wenn die vertikalen Fugen 38 immer im Wesentlichen um den gleichen Wert im oder gegen den Uhrzeigersinn versetzt angeordnet sind.
Zwischen den Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b bestehen horizontale Fugen 39, die bevorzugt nicht mit Mörtel oder Ortbeton gefüllt werden.
Die Sockelsegmente 33, 34, 35 weisen vertikale Durchbrüche 18 auf, in denen bei der Montage des Fundaments 10 Spannglieder 19, beispielsweise Anker- oder Bewehrungsstangen 19 mit Konterelementen wie Muttern 21 vorgesehen sind, um das Fundament 10 vorzuspannen. Diese bilden zusammen mit aus Flanschblechen 52, 55 zusammengesetzten Widerlagern 51, 54 eine Ankerkorb 50. Bestandteil des oberen Widerlager 51 kann auch der Anschlussadapter 53 für den Turm sein, wenn es sich beispielsweise bei dem Turm um einen Stahlturm handelt.
Der zweite Abschnitt 12 ist flächig ausgeführt. Alternativ kann er aber auch eine sternform realisiert werden. Eine Draufsicht auf das Fundament 10 ist in 3 gezeigt. 2 zeigt eine räumliche Ansicht des Fundaments 10. Der zweite Abschnitt 12 ist aus Horizontalelementen 22 in Form von Rippenelementen ausgeführt. Diese sind in den 4a bis 4e dargestellt. Diese erstrecken sich vom Innenraum 15 aus gesehen radial nach außen.
Sie weisen eine Grundplatte 23 auf, die beispielsweise trapezförmig ausgeführt ist, so dass alle zusammengesetzten Grundplatten eine polygonale Fläche bilden (siehe 3, 5a), die sich einer Kreisform annähert. Alternativ sind auch Kreissegmente oder eine Mischform aus Kreissegment und Trapezform möglich. Zwischen Seitenwänden 44 der Grundplatten 23 können bevorzugt Abstände B vorgesehen sein, die vom Durchmesser des zu errichtenden Turms abhängig sind.
Am inneren Ende 24 der Grundplatte 23 ist ein Auflagerabschnitt 25 mit einem Körper und seitenwänden 29 vorgesehen, der im Wesentlichen bevorzugt mit dem Sockel 20 des ersten Abschnitts 11 korrespondiert. Im Auflagerabschnitt 25 können ebenfalls Durchbrüche 18 vorgesehen sein. Alternativ können fluchtend zu den Durchbrüchen 18 im ersten Abschnitt 11 Bewehrungseisen oder Ankerstangen 19 im Auflagerabschnitt 25 eingebaut sein, die sich nach außen aus dem Beton des sockelartigen Abschnitts 25 des Horizontalelements 22 heraus erstrecken. Auf dem Auflagerabschnitt 25 wird der Sockel 20 mit seinem wenigstens einen Sockelelement 14 angeordnet.
Rechtwinklig auf der Grundplatte ist die Versteifungswand 26 angeordnet, deren Höhe beispielsweise hin zum äußeren Ende 27 der Grundplatte 23 abnimmt.
Die Grundplatte 23 ist parallelverjüngt gegenüber den Seitenflächen 29 des Körper 30 des Auflageabschnitts 25 ausgeführt. Die Parallelverjüngung 31 ist in 4c durch den Pfeil D dargestellt. Hierdurch wird bevorzugt eine Materialreduktion erreicht. Der Körper 30 weist einen Übergangsbereich 32 auf mit dem verstärkend die Versteifungswand 26 mit dem Auflagerabschnitt 25 verbunden ist.
Zwischen den Seitenflächen 29 der Auflageabschnitte 25 ist wie in 5b als Ausschnitt E zu 5a dargestellt ist, bevorzugt ein Abstand C als vertikale Fuge 40 vorgesehen, wenn die horizontalen Elemente 22 angeordnet sind, der bevorzugt als Luftspalt ausgeführt ist. Dabei entstehen vertikale Fugen 40, die ebenfalls bevorzugt nicht mit Mörtel oder Ortbeton gefüllt werden. Weiterhin werden bevorzugt keine horizontalen Verbindungsmittel vorgesehen.
Zwischen zwei benachbarten Versteifungswänden 26 bildet sich ein nach oben offener Hohlraum 28, in den Aufschüttboden 104 einbringbar ist, wodurch eine Auflast auf den zweiten Abschnitt 12 des Fundaments 10 aufbringbar ist.
Damit die Hohlräume 28 mit Aufschüttboden 104 gefüllt werden können und dieser nicht in den Innenraum 15 eintreten kann, können Sperrelemente (nicht dargestellt), die gegen den Körper 30 des Auflageabschnitts 25 bzw. des Übergangsbereichs 32 gestellt werden.
Weiterhin sind Abdeckplatten 48 (9a, 9b) vorgesehen, die auf zwei benachbarte Grundplatten 23 aufgelegt werden, um den Abstand B zwischen zwei Seitenflächen 44 abzudecken, damit der Boden 104 nicht in den Abstand B hinein bzw. durch den Abstand B hindurch gelangen kann. Die Abdeckplatten 48 weisen einen zulaufenden Abschnitt 49 auf, der an den Übergangsbereich 32 angepasst ist. Durch die Abdeckplatte 48 kann die volle Auflast des Aufschüttboden 104 auf den zweiten Abschnitt 12 durch Einbringen in den Hohlraum 28 aufgebracht werden.
Der Innenraum 15 kann nach Fertigstellung des Fundaments 10 mit Aufschüttboden 104 verfüllt werden und mit einem Deckelelement 103 abgedeckt werden.
Wie in 10a bis 10d dargestellt ist, ist es möglich mit einem Horizontalelement 22 einen zweiten Abschnitt zu bilden, der unterschiedlich große Innenräume 15 aufweist, indem die Horizontalelemente 22 entlang eines vom Mittelpunkt ausgehenden Strahls nach innen oder nach außen verschoben werden, wie dieses in 19d durch den Doppelpfeil A dargestellt ist. Nach innen wird dieses dadurch begrenzt, dass sich die Seitenflächen 44 der Grundplatten 23 der Horizontalelemente 22 berühren. Nach außen ist dieses abhängig vom Radius 45 des zu errichtenden Turms, der in den 14a bis 14d durch einen Kreis 46 dargestellt ist. Der Abstand B ist bevorzugt über die gesamte Länge der Seitenflächen 44 vom inneren Ende 24 zum äußeren Ende 27 hin gleich, so dass zwei Seitenflächen 44 parallel zueinander angeordnet sind. Hierdurch können auf einfache Weise bevorzugt mit einem einzigen Horizontalelement 22 Fundamente für Türme mit unterschiedlichen Durchmessern errichtet werden.
Zum Bereitstellen der notwendigen Verspannung zwischen den Lagen 13, 16, 17 des ersten Abschnitts und den Horizontalelementen 22 des zweiten Abschnitts 12 wird ein Ankerkorb 50 als eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs gebildet, wie in 21a bis 24b gezeigt ist, der aus einem oberen und einem unteren Widerlager 51, 54, die in 22 und 23 dargestellt sind, gebildet ist, die mit Spanngliedern 19 beispielsweise in Form von Ankerstangen oder Bewehrungsstangen und Konterelementen 21, beispielsweise Muttern, verbunden sind.
Das obere und das untere Widerlagerelement 51, 54 setzt sich dabei beispielsweise aus drei konzentrischen Widerlagerringen 51a, 51b, 51c, 54a, 54b, 54c zusammen, von denen das mittlere Widerlagerring 51b den Anschlussadapter 53 für den Turm der Windkraftanlage hier bevorzugt beinhaltet. Die Widerlagerringe 51a, 51b, 51c, 54a, 54b, 54c können aus einzelnen Flanschblechen 52, 55 vorgesehen werden, die gestoßen aneinander angeordnet sind, wie dieses in 3, 21b als Ausschnitt F zu 21 und 24b als Ausschnitt G zu 24a dargestellt ist. Weiterhin können auch mehrere Flanschbleche 52, 55 übereinander angeordnet werden. Hierbei werden diese dann bevorzugt so angeordnet, dass sich deren vertikale Fugen 56 bei benachbarten Lagen der Flanschbleche 52, 55 nicht überlappen. Bevorzugt werden die Flanschbleche 52, 55 nicht miteinander verschweißt, sondern liegen auf- bzw. aneinander an. Die Flanschbleche 52, 55 weisen Durchbrüche 57 auf und können mit unterschiedlichen Breiten und unterschiedlichen Anzahlen von Reihen von Durchbrüche 57 pro Flanschblech 52, 55 vorgesehen werden.
Bevorzugt kann der Widerlagerring 51b integral mit dem Anschlussadapter 53 als ein Flanschblech 52 ausgeführt sein.
In der 11 ist in geschnittener Ansicht in einer Grube 101 im Boden 100 ggf. auf einer ggf. verdichteten Sauberkeitsschicht 102 eine zweite Ausführungsform eines Fundament 10 angeordnet. Das Fundament 10 weist dabei einen ersten Abschnitt 11, der auf einem, zweiten Abschnitt 12 angeordnet ist. Weiterhin ist unter dem zweiten Abschnitt 12 ein dritter Abschnitt 12a vorgesehen, der in einer Vertiefung 105 der Baugrube 101 vorgesehen ist.
Die drei Abschnitte 11, 12, 12a bilden einen Sockel 20, der wiederum aus mehreren Lagen 13, 16, 17 aufgebaut ist, wobei die Lagen 13, 16, 17 hier beispielsweise aus 5 Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b aufgebaut sind. Falls erforderlich können weiter Schichten vorgesehen werden.
Die Schichten 13a, 13b, 17a, 17b sind aus geschlossenen Sockelabschnitten 14 aufgebaut, die wiederum aus einzelnen Sockelsegmenten 33, 34, 35 (siehe 16a bis 18b) aufgebaut sind. Die Sockelabschnitte 14 sind hier bevorzugt als Kreisringe ausgeführt sind, so dass der Sockelabschnitt 11 einen Innenraum 15 aufweist. Ein alternativer Aufbau, bspw. ein polygoner Aufbau, ist möglich.
Die Lagen 13, 16, 17 setzen sich hier bevorzugt aus den einzelnen Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b zusammen, wobei die Schichten 13a, 13b, 17a, 17b selbst aus zu den Schichten passenden Sockelsegmenten 33, 34, 35 zusammengesetzt sind. Die obersten Lage 13 weist zwei Schichten 13a, 13b auf. Die obere Schicht 13a ist dabei aus Sockelsegmenten 33 beispielsweise gemäß 16a, 16b mit einer Höhe H zusammengesetzt. Auf deren Oberseite 36 ist hier beispielsweise eine Vertiefungen 37 vorgesehen, in die ein Anschlussflansch für den Turm der Windkraftanlage oder direkt das unterste Segment des Turms der Windkraftanlage gestellt wird (nicht dargestellt). In den Vertiefungen 37 sind die Durchbrüche 18a für Spannglieder (nicht dargestellt des Turms der Windkraftanlage vorgesehen. Weiterhin sind Durchbrüche 18 für die Spannglieder 19 vorgesehen. Im Bereich der Durchbrüche 18 werden auf der Oberseite 36 beispielsweise Widerlagerflansche 51, beispielsweise gemäß 25 angeordnet, gegen die die Spannglieder 19 über die Konterelemente 21 verspannt werden.
Darunter ist eine Schicht 13b vorgesehen, die aus Sockelsegmenten 34 (17a, 17b) mit einer Höhe I zusammengesetzt ist, die ebenfalls mit Durchbrüchen 18 für die Spannglieder 19 und Durchbrüchen 18a versehen sind. Die Höhe I kann identisch zur Höhe H der Sockelsegmente 33 sein und ist bevorzugt gleich.
Darunter befindet sich die Schicht 16a als mittlere Lage 16. Diese ist gebildet aus den Köper 30 der Auflageabschnitte 25 der Horizontalsegmente 22. Diese weisen die Höhe K auf. Die Körper 30 sind ebenfalls mit Durchbrüchen 18 für die Spannglieder 19 versehen.
Hierunter vorgesehen, und damit unterhalb der Horizontalelemente 22, ist die untere Lage 17 mit den Schichten 17a, 17b, die aus Sockelsegmenten 35 mit einer Höhe J gebildet sind. Die Sockelsegmente 35 sind ebenfalls mit Durchbrüchen 18 für die Spannglieder 19 versehen.
Die Sockelsegmente 33, 34, 35 und die Körper 30 des Horizontalelements 22 sind bevorzugt hinsichtlich der Höhe H, I, J, K sehr genau ausgeführt, also mit möglichst geringen Höhenabweichungen, um eine möglichst große Auflagefläche der Sockelsegmente 33, 34, 35 und des Körpers 30 aufeinander zu bewirken, wenn diese zum Sockel 20 montiert übereinander angeordnet sind und vorgespannt sind.
Die Höhe H, I, j der Sockelsegmente 33, 35 ist dabei so ausgelegt, dass es im eingebauten Zustand im Wesentlichen lediglich auf Zug/Druck belastet wird, also eine Belastung in Normalrichtung erfährt. Hierfür ist auch die Bewehrung ausgelegt (nicht dargestellt), die im Wesentlichen aus Bewehrung in Normalrichtung besteht. Bevorzugt sind die Höhe H, I und J gleich.
Die Höhe K der Köper 30 ist dabei so ausgelegt, dass es im eingebauten Zustand im Wesentlichen lediglich auf Schub belastet wird. Hierfür kann auch die Bewehrung ausgelegt sein (nicht dargestellt), die im Wesentlichen aus Bewehrung in radialer Richtung, besonders bevorzugt in Form von Bügeln, besteht.
Die Anordnung der Segmente 33, 34, 35 und des Körpers 30 zu ringartigen Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b und die Anordnung Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b übereinander zu den Lagen 13, 16, 17, die dann den Sockel 20 bilden, ist in 12 räumlich dargestellt. Die Sockelsegmente 33, 34, 35 und die Körper 30 sind gestoßen nebeneinander vorgesehen, so dass zwischen diesen vertikale Fugen 38, 40 bestehen. Diese sind bevorzugt als Spalt beispielsweise mit einer Stärke von mehreren Millimetern, z.B. 30 mm, ausgeführt. Diese vertikalen Fugen 38, 40 werden bevorzugt nicht mit Mörtel oder Ortbeton gefüllt. Weiterhin werden bevorzugt keine horizontalen Verbindungsmittel vorgesehen.
Weiterhin werden die vertikalen Fugen der einzelnen Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b bevorzugt so vorgesehen, dass die vertikalen Fugen 38, 40 benachbarter Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b nicht fluchten, also nicht übereinander angeordnet sind. Wie in 12 dargestellt ist, ist es vorteilhaft, wenn die vertikalen Fugen 38 immer im Wesentlichen um den gleichen Wert im oder gegen den Uhrzeigersinn versetzt angeordnet sind.
Zwischen den Schichten 13a, 13b, 16a, 17a, 17b bestehen horizontale Fugen 39, die bevorzugt nicht mit Mörtel oder Ortbeton gefüllt werden.
Die Sockelsegmente 33, 34, 35 und die Körper 30 weisen vertikale Durchbrüche 18 auf, in denen bei der Montage des Fundaments 10 Spannglieder 19, beispielsweise Anker- oder Bewehrungsstangen 19 mit Konterelementen wie Muttern 21 in Verbindung mit Unterlegscheiben 21a vorgesehen sind, um das Fundament 10 vorzuspannen. Diese bilden zusammen mit aus Flanschblechen 52 zusammengesetzten Widerlagern 51a einen Ankerkorb (nicht dargestellt). Bestandteil des oberen Widerlager 51a kann auch der Anschlussadapter 53 für den Turm sein, wenn es sich beispielsweise bei dem Turm um einen Stahlturm handelt.
Der zweite Abschnitt 12 ist flächig ausgeführt. Alternativ kann er aber auch eine sternform realisiert werden. Eine Draufsicht auf das Fundament 10 ist in 13 gezeigt. 12 zeigt eine räumliche Ansicht des Fundaments 10. Der zweite Abschnitt 12 ist aus Horizontalelementen 22 in Form von Rippenelementen ausgeführt. Diese sind in den 14a bis 14e dargestellt. Diese erstrecken sich vom Innenraum 15 aus gesehen radial nach außen.
Sie weisen eine Grundplatte 23 auf, die beispielsweise trapezförmig ausgeführt ist, so dass alle zusammengesetzten Grundplatten eine polygonale Fläche bilden (siehe 13, 5a), die sich einer Kreisform annähert. Alternativ sind auch Kreissegmente oder eine Mischform aus Kreissegment und Trapezform möglich. Zwischen Seitenwänden 44 der Grundplatten 23 können bevorzugt Abstände B vorgesehen sein, die vom Durchmesser des zu errichtenden Turms abhängig sind.
Am inneren Ende 24 der Grundplatte 23 ist ein Auflagerabschnitt 25 mit einem Körper und Seitenwänden 29 vorgesehen, der im Wesentlichen bevorzugt mit dem Sockel 20 des ersten Abschnitts 11 korrespondiert. Im Auflagerabschnitt 25 können ebenfalls Durchbrüche 18 vorgesehen sein. Alternativ können fluchtend zu den Durchbrüchen 18 im ersten Abschnitt 11 Bewehrungseisen oder Ankerstangen 19 im Auflagerabschnitt 25 eingebaut sein, die sich nach außen aus dem Beton des sockelartigen Abschnitts 25 des Horizontalelements 22 heraus erstrecken. Auf dem Auflagerabschnitt 25 wird der Sockel 20 mit seinem wenigstens einen Sockelelement 14 angeordnet.
Wird ein Turm mittels Vorspannelementen (nicht dargestellt) errichtet und entsprechend verspannt, dann ist, wie hier dargestellt, es vorteilhat, eine Aussparung 30a im Körper 30 vorzusehen, um die Konterelemente der Turmvorspannung zu prüfen und bei Bedarf nachzuspannen. Die Durchbrüche 18a münden dabei bevorzugt in den Bereich der Aussparung, wie dieses hier gezeigt ist. Weiterhin sind die Durchbrüche 18a bevorzugt geneigt vorgesehen, so dass die Vorspannelemente des Turms direkt hindurchgeführt werden können.
Rechtwinklig auf der Grundplatte ist die Versteifungswand 26 angeordnet, deren Höhe beispielsweise hin zum äußeren Ende 27 der Grundplatte 23 abnimmt.
Die Grundplatte 23 ist parallelverjüngt gegenüber den Seitenflächen 29 des Körper 30 des Auflageabschnitts 25 ausgeführt. Die Parallelverjüngung 31 ist in 14c durch den Pfeil D dargestellt. Hierdurch wird bevorzugt eine Materialreduktion erreicht. Der Körper 30 weist einen Übergangsbereich 32 auf mit dem verstärkend die Versteifungswand 26 mit dem Auflagerabschnitt 25 verbunden ist.
Zwischen den Seitenflächen 29 der Auflageabschnitte 25 ist wie in 5b als Ausschnitt E zu 15a dargestellt ist, bevorzugt ein Abstand C als vertikale Fuge 40 vorgesehen, wenn die horizontalen Elemente 22 angeordnet sind, der bevorzugt als Luftspalt ausgeführt ist. Dabei entstehen vertikale Fugen 40, die ebenfalls bevorzugt nicht mit Mörtel oder Ortbeton gefüllt werden. Weiterhin werden bevorzugt keine horizontalen Verbindungsmittel vorgesehen.
Zwischen zwei benachbarten Versteifungswänden 26 bildet sich ein nach oben offener Hohlraum 28, in den Aufschüttboden 104 einbringbar ist, wodurch eine Auflast auf den zweiten Abschnitt 12 des Fundaments 10 aufbringbar ist.
Damit die Hohlräume 28 mit Aufschüttboden 104 gefüllt werden können und dieser nicht in den Innenraum 15 eintreten kann, können Sperrelemente (nicht dargestellt), die gegen den Körper 30 des Auflageabschnitts 25 bzw. des Übergangsbereichs 32 gestellt werden.
Weiterhin sind Abdeckplatten 48 (9a, 9b) vorgesehen, die auf zwei benachbarte Grundplatten 23 aufgelegt werden, um den Abstand B zwischen zwei Seitenflächen 44 abzudecken, damit der Boden 104 nicht in den Abstand B hinein bzw. durch den Abstand B hindurch gelangen kann. Die Abdeckplatten 48 weisen einen zulaufenden Abschnitt 49 auf, der an den Übergangsbereich 32 angepasst ist. Durch die Abdeckplatte 48 kann die volle Auflast des Aufschüttboden 104 auf den zweiten Abschnitt 12 durch Einbringen in den Hohlraum 28 aufgebracht werden.
Der Innenraum 15 kann nach Fertigstellung des Fundaments 10 mit Aufschüttboden 104 verfüllt werden und mit einem Deckelelement ,(nicht dargestellt) abgedeckt werden.
Wie in 10a bis 10d dargestellt ist, ist es möglich mit einem Horizontalelement 22 einen zweiten Abschnitt zu bilden, der unterschiedlich große Innenräume 15 aufweist, indem die Horizontalelemente 22 entlang eines vom Mittelpunkt ausgehenden Strahls nach innen oder nach außen verschoben werden, wie dieses in 10d durch den Doppelpfeil A dargestellt ist. Nach innen wird dieses dadurch begrenzt, dass sich die Seitenflächen 44 der Grundplatten 23 der Horizontalelemente 22 berühren. Nach außen ist dieses abhängig vom Radius 45 des zu errichtenden Turms, der in den 10a bis 10d durch einen Kreis 46 dargestellt ist. Der Abstand B ist bevorzugt über die gesamte Länge der Seitenflächen 44 vom inneren Ende 24 zum äußeren Ende 27 hin gleich, so dass zwei Seitenflächen 44 parallel zueinander angeordnet sind. Hierdurch können auf einfache Weise bevorzugt mit einem einzigen Horizontalelement 22 Fundamente für Türme mit unterschiedlichen Durchmessern errichtet werden.
Zum Bereitstellen der notwendigen Verspannung zwischen den Lagen 13, 16, 17 des ersten, zweiten und dritten Abschnitts 11, 12, 12a wird ein Ankerkorb als eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs gebildet, der aus einem oberen und einem unteren Widerlager 51a, das in 25 dargestellt ist, gebildet ist, die mit Spanngliedern 19 beispielsweise in Form von Ankerstangen oder Bewehrungsstangen und Konterelementen 21, beispielsweise Muttern, verbunden sind.
Das obere und das untere Widerlagerelement 51a setzt sich dabei beispielsweise aus einem Widerlagerring 51b zusammen. Der Widerlagerring 51b kann aus einzelnen Flanschblechen 52 vorgesehen werden, die gestoßen aneinander angeordnet sind, wie dieses in 26 als angedeutetem Ankerkorbausschnitt dargestellt ist, dargestellt ist. Weiterhin können auch mehrere Flanschbleche 52 übereinander angeordnet werden, wie dieses in 26 und 27 gezeigt ist. Hierbei werden diese dann bevorzugt so angeordnet, dass sich deren vertikale Fugen 56 bei benachbarten Lagen der Flanschbleche 52 nicht überlappen. Bevorzugt werden die Flanschbleche 52 nicht miteinander verschweißt, sondern liegen auf- bzw. aneinander an. Die Flanschbleche 52 weisen Durchbrüche 57 auf und können mit unterschiedlichen Breiten und unterschiedlichen Anzahlen von Reihen von Durchbrüche 57 pro Flanschblech 52, 55 vorgesehen werden.
Bevorzugt kann der Widerlagerring 51b integral mit dem Anschlussadapter 53 als ein Flanschblech 52 ausgeführt sein.
28 bis 34 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs 50 wie er beispielsweise bei einer der Ausführungsformen des Fundaments 10 einsetzbar ist.
Der Ankerkorb 50 weist dabei ein oberes Widerlager 51 und ein unteres Widerlager 54 auf, die mit Verbindungsmitteln hier bevorzugt in Form von Ankerstangen 19 als Spannglieder verbunden sind. Die Ankerstangen 19 weisen dabei hier bevorzugt beidseitig einen Gewindeabschnitt 58 auf, auf den Spannelemente in Form von Mutter 21 aufschraubbar sind, um eine Vorspannung in die Ankerstangen 19 einzuleiten und gleichzeitig die Widerlager 51, 54 gegen die Elemente des Fundaments 10, hier bevorzugt die Sockelelemente und die Flächenelemente/Rippenelemente, zu verspannen bzw. diese miteinander zu verspannen.
Das obere Widerlager 51 ist dabei hier bevorzugt aus 6 übereinander angeordneten Widerlagersegmenten, hier bevorzugt in Form von Wiederlagerringen, aufgebaut, die jeweils hier bevorzugt aus 4 Widerlagerelementen, hier bevorzugt in Form von Flanschblechen 52 aufgebaut sind. Andere Anordnungen und Anzahlen sind möglich.
Das untere Widerlager 54 ist dabei hier bevorzugt aus 6 übereinander angeordneten Widerlagersegmenten, hier bevorzugt in Form von Wiederlagerringen, aufgebaut, die jeweils hier bevorzugt aus 4 Widerlagerelementen, hier bevorzugt in Form von Flanschblechen 55 aufgebaut sind. Andere Anordnungen und Anzahlen sind möglich.
Die auf einer Ebene angeordneten Flanschbleche 52 und Flanschbleche 55 eines Widerlagersegments sind dabei gestoßen angeordnet, so dass zwischen den Flanschblechen Fugen 56 bestehen, wie dieses in den 29, 30, 33, 34 dargestellt ist.
Hierbei werden diese dann bevorzugt so angeordnet, dass sich deren vertikale Fugen 56 bei benachbarten Lagen der Flanschbleche 52 nicht überlappen. Der Versatz der Flanschbleche 52, 55, um dieses zu erreichen ist, in 31 beispielhaft für das obere Widerlager 51 und dessen Flansche 52 dargestellt. Diese kann auch auf das untere Widerlager 54 und dessen Flanschbleche 55 zutreffen.
Bevorzugt werden die Flanschbleche 52 nicht miteinander verschweißt, sondern liegen auf- bzw. aneinander an. Die Flanschbleche 52 weisen Durchbrüche 57 auf und können mit unterschiedlichen Breiten und unterschiedlichen Anzahlen von Reihen von Durchbrüche 57 pro Flanschblech 52, 55 vorgesehen werden.
Die Ankerstangen 19 sind in den Durchbrüchen 57 in den Flanschblechen 52, 55 angeordnet.
Der Aufbau der Widerlager 51, 54 kann je nach Bedarf für den Ankerkorb 50 variiert werden. So kann auch nur das obere Widerlager 51 den zuvor beschriebenen Aufbau aufweisen oder nur das untere Widerlager 54.
Weiterhin können mehrere solcher Widerlagerring analog beispielsweise 22 oder 23 konzentrisch auch bei dieser Ausführungsform des Ankerkorbs vorgesehen werden.
Weiterhin ist es auch möglich einen Anschlussadapter 53 zu integrieren.
Bezugszeichenliste

10: Fundament
11: erster Abschnitt
12: zweiter Abschnitt
12a: dritter Abschnitt
13: obere Lage
13a: Schicht
13b: Schicht
14: Sockelabschnitt
15: Innenraum
16: mittlere Lage
16a: Schicht
17: untere Lage
17a: Schicht
17b: Schicht
18: Durchbruch
19: Spannglied/Ankerstangen
20: Sockel
21: Konterelement/Mutter
21a: Unterlegscheibe
22: Horizontalelement/ Rippenelement
23: Grundplatte
24: Inneres Ende
25: Auflagerabschnitt
26: Versteifungswand
27: äußeres Ende
28: Hohlraum
29: Seitenfläche
30: Körper
30a: Aussparung
31: Parallelverjüngung
32: Übergangsbereich
33: obere Sockelsegment
34: mittleres Sockelsegment
35: Sockelsegment
36: Oberseite
37: Vertiefung
38: vertikale Fuge
39: horizontale Fuge
39: horizontale Fuge
40: vertikale Fuge
44: Seitenfläche
45: Radius
46: Kreis
48: Abdeckplatte
49: zulaufender Abschnitt
50: Ankerkorb
51: oberes Widerlager
51a: Widerlager
51b: Widerlagerring
52: Flanschblech
53: Anschlussadapter
54: unteres Widerlager
55: Flanschblech
56: vertikale Fuge
57: Durchbruch
58: Gewindeabschnitt
100: Boden
101: Baugrube
102: Sauberkeitsschicht
103: Deckelelement
104: Aufschüttboden
105: Vertiefung
A: Verschieberichtung
B: Abstand
C: Abstand
D: Pfeil der Parallelverjüngung
E: Ausschnitt
F: Ausschnitt
G: Ausschnitt
H: Höhe
I: Höhe
J: Höhe
K: Höhe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 20160369520 A1 [0002, 0004]
WO 2008/036934 A2 [0002, 0004, 0007]
EP 1058787 B1 [0008]
EP 1074663 A1 [0010]
WO 2004/101898 A2 [0012]
EP 2182201 A1 [0014]
WO 2017/141095 A1 [0015]
WO 2017/141098 A1 [0015]
WO 2019/115622 A1 [0017]
WO 2019/201714 A2 [0017]

Claims

Ankerkorb für ein Fundament einer Windkraftanlage mit wenigstens einem unteren Widerlager, mit wenigstens einem oberen Widerlager, mit wenigstens einem vertikalen Verbindungselement zwischen dem wenigstens einen unteren Widerlager und dem wenigstens einen oberen Widerlager, mit wenigstens einem Element zum Einbringen einer Vorspannung in das wenigstens eine vertikale Verbindungselement, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine untere Widerlager und/oder das wenigstens eine obere Widerlager aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Widerlagersegmenten gebildet ist, und dass wenigstens eines der zwei Widerlagersegmente aus wenigstens zwei Wiederlagerelementen zusammengesetzt ist.
Ankerkorb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine obere und/oder das wenigstens eine untere Widerlager geschlossen ringförmig, bevorzugt als Kreisring oder als Polygon, ausgeführt sind.
Ankerkorb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Widerlagerelemente gestoßen angeordnet sind, bevorzugt auf einer Ebene.
Ankerkorb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den gestoßen angeordneten Wiederlagerelementen Fugen vorgesehen sind.
Ankerkorb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei übereinander angeordnete Widerlagersegmente jeweils aus wenigstens zwei Widerlagerelementen gebildet sind.
Ankerkorb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei übereinander angeordneten Widerlagersegmente so angeordnet sind, dass die Fugen nicht überlappend angeordnet sind.
Ankerkorb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlagerelemente wenigstens einen Durchbruch aufweisen, in den das wenigstens eine vertikale Verbindungselement vorgesehen ist.
Ankerkorb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den vertikalen Verbindungsmittel um ein Spannelement, bevorzugt eine Ankerstange besonders bevorzugt mit wenigstens einer Mutter zum Einbringen der Vorspannung, handelt.
Ankerkorb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem Wederlagerelement um ein Flanschblech handelt.
Ankerkorb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das untere und/oder das obere Widerlager aus wenigstens zwei konzentrisch angeordneten Widerlagern gebildet sind.
Ankerkorb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine obere Widerlager ein Flansch des Turms der Windkraftanlage ist.
Fundament für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament (10) im Wesentlichen vorgefertigte Elemente, bevorzugt aus bewehrtem Beton, aufweist, mit einem ersten, sich vertikal erstreckenden sockelartig ausgeführten Abschnitt (11), auf dem ein Turm der Windkraftanlage anordbar ist, und einem zweiten sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt (12) als Fundamentkörper, der sich in Kontakt mit dem Boden (100) befindet, wobei der erste Abschnitt (11) oberhalb des zweiten Abschnitts (12) angeordnet ist, mit einem Ankerkorb nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Fundament nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt wenigstens zwei Horizontalelemente (22) mit wenigstens einem Auflagerabschnitt (25) an seinem inneren Ende aufweist, dass der erste Abschnitt (11) oberhalb der wenigsten zwei Auflagerabschnitte (25) des zweiten Abschnitts (12) angeordnet ist, und mit einem dritten Abschnitt (12a) der unterhalb der wenigsten zwei Auflagerabschnitte (25) des zweiten Abschnitts (12) angeordnet ist.
Fundament nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, sich vertikal erstreckende sockelartig ausgeführte Abschnitt (11) aus wenigstens drei übereinander angeordneten Lagen (13, 16, 17) gebildet ist, von denen die obere und die untere Lage (13, 17) aus mindestens zwei ringartig ausgeführten Schichten (13a, 13b, 17a, 17b) und die mittlere Lage (16) aus wenigstens einer ringartig ausgeführten Schicht (16a) gebildet ist, dass die Höhe (H+l, 2×l) der oberen und/oder unteren Lage (13, 17) kleiner als die Höhe (J) der mittleren Lage (16) ist, und dass die Lagen (13, 16, 17) mittels wenigstens zwei vertikalen Spanngliedern (19) mit dem zweiten Abschnitt (12) vertikal verspannt sind.
Fundament nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sockel (20) vorgesehen ist, der wenigstens aus dem ersten, sich vertikal erstreckende sockelartig ausgeführte Abschnitt (11), aus den wenigstens zwei Auflagerabschnitten (25) des zweiten Abschnitts (12) und aus dem dritten, sich vertikal erstreckende sockelartig ausgeführte Abschnitt (12a) gebildet ist, dass die drei Abschnitte (11, 12, 12a) dabei wenigstens drei übereinander angeordnete Lagen (13, 16, 17) bilden, von denen die obere und die untere Lage (13, 17) aus mindestens zwei ringartig ausgeführten Schichten (13a, 13b, 17a, 17b) und die mittlere Lage (16) aus wenigstens einer ringartig ausgeführten Schicht (16a) gebildet ist, dass die Höhe (H+l, 2x J) der oberen und/oder unteren Lage (13, 17) kleiner als die Höhe (K) der mittleren Lage (16) ist, und dass die Lagen (13, 16, 17) mittels wenigstens zwei vertikalen Spanngliedern (19) mit dem zweiten Abschnitt (12) vertikal verspannt sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die die Höhe (H+l, 2x I, 2x J) der oberen und unteren Lage (13, 17) in Summe kleiner als die Höhe (J, K) der mittleren Lage (16) ist.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schichten (13a, 13b, 16, 17a, 17b) aus wenigstens einem vorgefertigten Element (30, 33, 34,35), bevorzugt aus bewehrtem Beton, besteht.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schichten (13a, 13b, 16, 17a, 17b) aus wenigstens zwei vorgefertigten Elementen, bevorzugt aus bewehrtem Beton, besteht.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei benachbarte Schichten (13a, 13b, 16, 17a, 17b) aus wenigstens zwei vorgefertigten Elementen (30, 33, 34, 35), bevorzugt aus bewehrtem Beton, bestehen.
Fundament nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Elemente (30, 33, 34, 35) gestoßen angeordnet sind und ohne horizontale Befestigungsmittel in den vertikalen Fugen (38) zwischen den wenigstens zwei Elementen (33, 34, 35) die ringartig ausgeführte Schicht (13a, 13b, 16, 17a, 17b) bilden.
Fundament nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Fugen (38) spannungsfrei vorgesehen sind.
Fundament nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Elemente (30, 33, 34, 35) in den vertikalen Fugen (38) berührungsfrei angeordnet sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Stöße bzw. vertikalen Fugen (38) zweier direkt übereinander liegender Schichten (13a, 13b, 16, 17a, 17b) nicht fluchtend angeordnet sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigten Elemente (22, 33, 34, 35) des ersten und/oder zweiten Abschnittes (11, 12) ohne horizontale Verbindungmittel untereinander verbunden angeordnet sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigten Elemente (22, 33, 34, 35) des ersten und/oder zweiten Abschnittes (11, 12) in den vertikalen Fugen (38, 40) spannungsfrei und/oder berührungsfrei angeordnet sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigten Elemente (33, 35) der unteren und/oder oberen Schicht (13a, 13b, 17a, 17b) eine verstärkte Bewehrung in Normalrichtung (Zug-/Druckbewehrung) aufweist und/oder dass die vorgefertigten Elemente (34) die mittlere Schicht (16a) wenigstens eine verstärkte Bewehrung zur Ableitung von Schubbelastungen, insbesondere in radiale Richtung, aufweist.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine horizontale Fuge (38, 40) zwischen den vorgefertigten Elementen des ersten und/oder zweiten Abschnittes (11, 12) ortbetonfrei und/oder mörtelfrei aufeinander angeordnet sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung durch die wenigstens zwei Spannglieder (19) so ausgelegt ist, dass alle horizontalen Fugen (39) zwischen den Schichten (13a, 13b, 16, 17a, 17b) in jedem Betriebszustand und in jedem extremen Lastzustand der Windkraftanlage unter Druck stehen.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (12) aus wenigstens drei Horizontalelementen (22) gebildet ist, und dass die Horizontalelemente (22) in Abhängigkeit von den Parametern des zu errichtenden Turmes, insbesondere dem Turmradius, anordbar sind.
Fundament nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalelemente (22) seitlich beabstandet zueinander angeordnet sind, oder dass die Horizontalelemente (22) seitlich parallel beabstandet zueinander angeordnet sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 12 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der wenigstens drei Lagen des ersten Abschnitts (11) wenigstens zwei im Wesentlichen vertikalen Durchbrüche (18) aufweisen, in denen jeweils ein Spannglied (19), bevorzugt eine Gewindestange oder ein Ankerbolzen mit Konterelementen (21), angeordnet ist.