EP2712985B1

EP2712985B1 - Verfahren zum Erstellen eines Turms, insbesondere eines Turms für eine Windkraftanlage

Info

Publication number: EP2712985B1
Application number: EP12186525.7A
Authority: EP
Inventors: Christoph Gipperich; Frank Wolff
Original assignee: Hochtief Solutions AG
Current assignee: Hochtief Solutions AG
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: EP2712985A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Turms, insbesondere eines Turms für eine Windkraftanlage, wobei der Turm aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Turmelementen zusammengesetzt ist. Vorzugsweise wird am oberen Ende des Turms bzw. im Bereich des oberen Ende des Turms ein Rotor mit Gondel und Rotorblättern angeordnet. Bekanntlich kann mit einem solchen Rotor die Windenergie in elektrische Energie umgewandelt werden. Insoweit betrifft die Erfindung auch die Erstellung einer Windkraftanlage.
Verfahren der eingangs genannten Art sind aus der Praxis in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Insbesondere für Windkraftanlagen müssen relativ hohe Türme erstellt werden, so dass die Errichtung eines solchen Turmes insbesondere auch aufgrund der statischen Anforderungen und der einwirkenden Windlasten verhältnismäßig schwierig ist. Bekannte Verfahren setzen für die Erstellung eines solchen Turmes in der Regel Kräne ein. Diese müssen in der Lage sein, die mit fortschreitender Errichtung des Bauwerks zunehmende Höhe auch mit schweren Lasten zu bewältigen und sind daher entsprechend groß, aufwendig aufzustellen und teuer. Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen Türme errichtet werden und bei denen zur Stabilisierung aufwendige Sicherungsmaßnahmen in Form von Führungen und Abspannungen erforderlich sind. Alle diese Verfahren sind relativ aufwendig und zwar insbesondere auch energieaufwendig und kostenaufwendig.
Aus WO 2010/129 642 A2 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt. Dabei wird zunächst ein flächiges Gründungsfundament erzeugt und auf dem Gründungsfundament wird eine Mehrzahl von Hubeinrichtungen angeordnet. Zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen wird an einem ersten Turmelement fixiert und dieses erste Turmelement wird anschließend mit Hilfe dieser Hubeinrichtungen angehoben. Danach wird ein zweites Turmelement unterhalb des ersten Turmelementes angeordnet und zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen wird an dem zweiten Turmelement fixiert. Das Aggregat aus dem ersten und dem zweiten Turmelement wird anschließend mit Hilfe der Hubeinrichtungen angehoben. Die Funktionssicherheit dieses Verfahrens lässt jedoch zu wünschen übrig.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem ein Turm, insbesondere ein Turm für eine Windkraftanlage mit möglichst geringem Aufwand und möglichst funktionssicher hergestellt werden kann.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zum Erstellen eines Turms, insbesondere eines Turms für eine Windkraftanlage, wobei der Turm aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Turmelementen zusammengesetzt ist,
wobei zunächst ein flächiges Gründungsfundament erzeugt wird, wobei eine Mehrzahl von Hubeinrichtungen auf dem Gründungsfundament, insbesondere in horizontaler Richtung bzw. im Wesentlichen in horizontaler Richtung verschiebbar bzw. verfahrbar ist,
wobei zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen an einem ersten auf dem Gründungsfundament angeordneten Turmelement fixiert wird und wobei dieses erste Turmelement anschließend mit Hilfe dieser Hubeinrichtungen angehoben wird,
wobei danach ein zweites Turmelement unterhalb des ersten Turmelementes auf dem Gründungsfundament angeordnet wird, wobei zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen an dem zweiten Turmelement fixiert wird und wobei das Aggregat aus dem ersten und dem zweiten Turmelement anschließend mit Hilfe eines Teils der Hubeinrichtungen angehoben wird und wobei vorzugsweise daraufhin ein drittes Turmelement unterhalb des Aggregates aus dem ersten und dem zweiten Turmelement auf dem Gründungsfundament angeordnet wird uswf.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass als Gründungsfundament eine Gründungsfundamentplatte eingesetzt wird, die vorzugsweise aus Stahlbeton besteht. Das Gründungsfundament ist zweckmäßigerweise nicht nur für die Erstellung des Turms geeignet, sondern auch für die spätere Aufnahme des gesamten Bauwerkes bzw. der gesamten Windkraftanlage geeignet. Das Gründungsfundament bildet also nach bevorzugter Ausführungsform das Fundament einer zu erstellenden Windkraftanlage. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass die Turmelemente aus Beton bzw. im Wesentlichen aus Beton und nach einer Ausführungsform aus Stahlbeton bzw. im Wesentlichen aus Stahlbeton bestehen. Sie können aber auch aus einem anderen Material bestehen, wie z. B. Stahl oder aus einer Materialkombination, wie z. B. aus Stahlverbund.
Fernerhin liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die oben bzw. im Patentanspruch 1 beschriebene Verfahrensweise für das erste und das zweite Turmelement auch auf das zweite und das dritte Turmelement und bevorzugt auch auf das dritte und vierte Turmelement sowie empfohlenermaßen weitere aneinander anzuschließende Turmelemente analog anzuwenden ist. - Wenn ein Turmelement unterhalb eines angehobenen Turmelementes angeordnet wird bzw. wenn ein zweites Turmelement unterhalb des ersten Turmelementes angeordnet wird, wird zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen von dem ersten Turmelement gelöst und zweckmäßigerweise an dem darunter angeordneten Turmelement bzw. an dem zweiten Turmelement fixiert.
Nach empfohlener Ausführungsform sind im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens alle Hubeinrichtungen oder zumindest der größte Teil der Hubeinrichtungen verschiebbar bzw. verfahrbar. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass aufgrund der Verschiebbarkeit bzw. Verfahrbarkeit der Hubeinrichtungen eine sehr flexible und zügige Erstellung eines Turms, insbesondere eines Turms für eine Windkraftanlage möglich ist. Vor allem wenn ein konischer Turm mit sich nach oben verringerndem Durchmesser der Turmelemente erstellt werden soll, ist die Verschiebbarkeit bzw. Verfahrbarkeit der Hubeinrichtungen vom besonderen Vorteil.
Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird eine Mehrzahl von Führungsschienen in bzw. an dem Gründungsfundament fixiert und zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen ist auf den Führungsschienen verschiebbar bzw. verfahrbar. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Führungsschienen sternförmig bzw. von der Mitte des Gründungsfundamentes radial nach außen orientiert angeordnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Führungsschienen um einen Punkt bzw. Mittelpunkt verteilt angeordnet sind und sich bei einer entsprechenden Verlängerung in diesem Punkt bzw. Mittelpunkt schneiden würden. Vorzugsweise sind diese Führungsschienen linear ausgebildet und ragen von dem Punkt bzw. Mittelpunkt radial nach außen. Gemäß einer bewährten Ausführungsvariante ist jede Hubeinrichtung auf einem Stahlelement angeordnet, das in einer Führungsschiene verfahrbar ist. Zweckmäßigerweise sind die Hubeinrichtungen also radial verschiebbar bzw. verfahrbar bzw. bezüglich eines Punktes des Gründungsfundamentes auf dem Gründungsfundament radial verschiebbar bzw. verfahrbar. Es empfiehlt sich, dass alle Hubeinrichtungen auf den bevorzugten bzw. in den bevorzugten Führungsschienen verschiebbar bzw. verfahrbar sind.
Eine sehr bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass hydraulische Hubzylinder als Hubeinrichtungen eingesetzt werden. Zweckmäßigerweise werden 4 bis 64, bevorzugt 6 bis 32 und besonders bevorzugt 8 bis 16 Hubeinrichtungen bzw. hydraulische Hubzylinder eingesetzt. Vorzugweise sind alle diese Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder verschiebbar bzw. verfahrbar und insbesondere in Bezug auf einen (Punkt bzw. Mittelpunkt des Gründungsfundamentes radial verschiebbar bzw. verfahrbar.
Eine empfohlene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Turm für eine Windkraftlage erstellt wird, wobei zunächst eine Gondel für diese Windkraftanlage mit Hilfe zumindest eines Teils der Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder angehoben wird und auf dem ersten Turmelement abgesetzt wird. Anschließend wird zweckmäßigerweise das erste Turmelement mitsamt der Gondel mit Hilfe zumindest eines Teils der Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder angehoben. Danach wird das zweite Turmelement unterhalb des ersten Turmelementes angeordnet uswf.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Gondel als Bestandteil einer Windkraftanlage bereits Komponenten wie Teile des Rotors - z. B. Rotornabe - und/oder Teile des Generators enthält. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass die Gondel mit Hilfe einer Trageinrichtung, auf die die Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder einwirken, angehoben wird. Wenn die Gondel auf dem ersten Turmelement abgesetzt wird ist zwischen Gondel und erstem Turmelement zweckmäßigerweise ein Adapterelement vorhanden, das bevorzugt aus Stahl besteht oder es handelt sich bei dem Adapterelement um ein Betonelement mit einer Stahlplatte bzw. mit einer Stahlkopfplatte. Mit Hilfe des Adapterelementes wird zweckmäßigerweise eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Gondel bzw. dem Rotor und dem ersten Turmelement realisiert.
Gemäß besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Turmelementen um innen hohle Turmelemente. Empfohlenermaßen sind die Turmelemente als ringförmige bzw. zylinderförmige Turmelemente ausgebildet. Vorzugsweise werden diese ringförmigen bzw. zylinderförmigen Turmelemente aus zumindest zwei teilringförmigen bzw. teilzylinderförmigen Turmsegmenten zusammengesetzt. Die Erstellung des Turms erfolgt also gleichsam in einer aus dem Tunnelbau bekannten Tübbingbauweise. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die Turmelemente konisch ausgebildet sind und sich bevorzugt im eingebauten Zustand von unten nach oben hin verjüngen. Zweckmäßigerweise haben die Turmelemente einen kreisförmigen Querschnitt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Turmelemente aus zwei als Halbschalen ausgebildeten Turmsegmenten oder aus mehr teilringförmigen bzw. teilzylinderförmigen Turmsegmenten zusammengesetzt werden. Zweckmäßigerweise werden die Turmsegmente als Fertigteilsegmente vor Ort zu den Turmelementen kombiniert. Es empfiehlt sich, dass die Turmsegmente aus Beton bzw. im Wesentlichen aus Beton und insbesondere aus Stahlbeton bzw. im Wesentlichen aus Stahlbeton bestehen. Sie können grundsätzlich aber auch aus einem anderen Material bestehen, wie beispielsweise aus Stahl oder einer Materialkombination, wie z. B. aus Stahlverbund. Vorzugsweise werden die zu den Turmelementen kombinierten Turmsegmente radial verspannt. Das kann beispielsweise durch Verschraubung der Turmsegmente miteinander oder mit Hilfe von in Spannkanälen geführten Spannelementen realisiert werden.
Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtungen bzw. die Hubzylinder zum Anheben bzw. zur Manipulation der Turmelemente mit zumindest einem Tragelement jeweils in eine am Turmelement bzw. am Turmsegment vorhandene Führungseinrichtung eingreifen. Vorzugsweise weist jede Hubeinrichtung bzw. jeder Hubzylinder ein solches Tragelement auf, mit dem er in eine Führungseinrichtung eines Turmelementes bzw. Turmsegmentes eingreifen kann. Bei dem Tragelement handelt es sich bevorzugt um einen Zapfen oder Träger bzw. ein zapfenartiges oder trägerartiges Element, das zweckmäßigerweise quer zur Längsachse der Hubeinrichtung bzw. im Wesentlichen quer zur Längsachse der Hubeinrichtung angeordnet ist. Bei den Führungseinrichtungen handelt es sich zweckmäßigerweise um Ausnehmungen in den Turmsegmenten, die durchgehend sein können (Öffnung) oder außen verschlossen bleiben (Taschen). Diese Führungseinrichtungen sind nach einer Ausführungsform am oberen Ende und/oder am unteren Ende eines Turmsegmentes vorgesehen. Die Begriffe oberes Ende und unteres Ende beziehen sich dabei auf den montierten Zustand der Turmsegmente bzw. Turmelemente. Es empfiehlt sich, dass die Tragelemente der Hubeinrichtungen bzw. der Hubzylinder formschlüssig in die Führungseinrichtungen der Turmsegmente eingreifen.
Es wurde bereits weiter oben darauf hingewiesen, dass es im Rahmen der Erfindung liegt, dass die Turmelemente innen hohl ausgebildet sind. Gemäß besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die für die Aufnahme der Tragelemente der Hubeinrichtung vorgesehenen Führungseinrichtungen eines Turmelementes so angeordnet bzw. ausgebildet, dass die Tragelemente der Hubeinrichtungen von der Innenseite des innen hohlen bzw. zylinderförmigen Turmelements eingeführt werden können. Zweckmäßigerweise sind die Führungseinrichtungen über den Innenumfang der Turmelemente verteilt bzw. mit gleichen Abständen verteilt vorgesehen. Die innenseitige Anordnung bzw. Zugänglichkeit der Führungseinrichtungen bringt für das erfindungsgemäße Verfahren besondere Vorteile mit sich. So können unter mit den Hubeinrichtungen bereits angehobenen Turmelementen weitere Turmsegmente problemlos radial zugeführt werden und zu einem weiteren Turmelement kombiniert werden. Aufgrund der innenseitigen Anordnung der Führungseinrichtungen und der entsprechenden Anordnung der Hubeinrichtungen stören die Hubeinrichtungen bei dieser Erstellung eines weiteren Turmelementes nicht.
Eine besonders empfohlene Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass nach der Anordnung eines (zweiten) Turmelementes auf dem Gründungsfundament unterhalb eines (ersten) mit den Hubeinrichtungen bzw. Hubzylindern angehobenen Turmelementes zunächst lediglich ein erster Teil der an dem angehobenen (ersten) Turmelement fixierten Hubeinrichtungen von dem angehobenen (ersten) Turmelement gelöst wird und an dem unteren (zweiten) Turmelement fixiert wird und dass erst nach kraftschlüssiger Verbindung des angehobenen (ersten) Turmelementes mit dem unteren (zweiten) Turmelement ein zweiter Teil der an dem angehobenen (ersten) Turmelement fixierten Hubeinrichtungen von dem angehobenen (ersten) Turmelement gelöst wird und vorzugsweise an dem unteren (zweiten) Turmelement fixiert wird. Zweckmäßigerweise sind dann alle Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder an dem unteren (zweiten) Turmelement zum Anheben fixiert. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, dass der zweite Teil der Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder zunächst noch kraftschlüssig im oberen bzw. ersten Turmelement verbleibt, um evtl. auftretende Zuglasten aus Windbelastungen oder dergleichen aufnehmen zu können. Erst wenn der erste Teil der Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder kraftschlüssig und bevorzugt formschlüssig in das untere bzw. zweite Turmelement eingegriffen hat und wenn das obere bzw. erste Turmelement mit dem unteren bzw. zweiten Turmelement kraftschlüssig verbunden wurde, werden die noch im oberen bzw. ersten Turmelement angeschlossenen Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder gelöst und ebenfalls nach unten gefahren. Die Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder werden zweckmäßigerweise so ausgelegt, dass sie sowohl Druckkräfte als auch Zugkräfte wechselweise aufnehmen können. Es liegt im Übrigen im Rahmen der Erfindung, dass die Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder in dem Gründungsfundament verankert sind. Durch Windbelastungen oder ähnliches kann es zu Zugbelastungen der Hubeinrichtungen bzw. der Hubzylinder kommen, die die Druckbelastung aus dem Eigengewicht der angehobenen Turmelemente übersteigen. Diese müssen aufgenommen und in das Fundament abgeleitet werden, indem die Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder in der Lage sind, wechselseitig Zug- und Druckbelastungen aufzunehmen.
In der Anfangsphase der Erstellung des Turmes ist das anzuhebende Gewicht der Turmelemente noch relativ gering im Vergleich zum gesamten Turmgewicht. Deshalb kann in der Anfangsphase auch nur ein Teil der Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder zum Anheben eingesetzt werden.
Zweckmäßigerweise werden die übereinander angeordneten Turmelemente in Längsrichtung des Turmes miteinander verspannt. Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Turmsegmente eines Turmelementes radial miteinander verspannt werden. Eine empfohlene Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die für die Tragelemente der Hubeinrichtungen bzw. Hubzylinder vorgesehenen Führungseinrichtungen auch für eine radiale Verspannung der Turmsegmente eines Turmelementes und/oder auch für die Verspannung der übereinander angeordneten Turmelemente in Längsrichtung des Turmes eingesetzt werden. Insoweit erfüllen die an den Turmelementen angeordneten Führungseinrichtungen in vorteilhafterweise eine zusätzliche Funktion. Die Verspannungen erfolgen bevorzugt mit Hilfe von Spannelementen, insbesondere mit Spannelementen aus Stahl, die empfohlenermaßen an bzw. in den Führungseinrichtungen fixiert werden bzw. in die Führungseinrichtungen eingreifen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Hubeinrichtungen bzw. die Hubzylinder weggesteuert werden. Auf diese Weise wird ein exaktes vertikales Anheben der Turmelemente gewährleistet und plötzlich auftretende Laständerungen infolge von Windböen o.ä. können kompensiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Turmsegmente einen äußeren Rahmen und eine von dem Rahmen umgebene innere Ausnehmung auf. Zweckmäßigerweise besteht ein solcher Rahmen aus vier miteinander verbundenen Streben. Die Turmsegmente bzw. der Rahmen besteht vorteilhafterweise aus Beton bzw. Stahlbeton. Es hat sich bewährt, dass die in dem Rahmen angeordnete Ausnehmung mindestens 50% der Fläche eines Turmsegmentes einnimmt. Durch die bei dieser Ausführungsform realisierten Ausnehmungen wird eine statische Optimierung bzw. eine Gewichtsoptimierung für den erfindungsgemäß hergestellten Turm ermöglicht. Nach einer Ausführungsvariante weist der Turm mit den vorstehend beschriebenen Ausnehmungen eine die Ausnehmungen abdeckende Außenverkleidung auf, die insbesondere aus Stahl oder Kunststoff bestehen kann.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine besonders einfache und wenig aufwendige Erstellung eines Turms, insbesondere eines Turms einer Windkraftanlage möglich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt grundsätzlich ohne die Hilfe von Kränen und/oder Abspanneinrichtungen aus, die bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren einen erheblichen Aufwand bzw. Kostenaufwand bedingen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mit verhältnismäßig geringem Kraftaufwand gearbeitet werden und insoweit ist auch der Energieaufwand in vorteilhafterweise verhältnismäßig gering. Belastungen, insbesondere Windbelastungen oder dergleichen während der Bauphase können effektiv und funktionssicher abgefangen bzw. kompensiert werden. Außerdem wird der Platzbedarf, der bei den bekannten Verfahren maßgeblich durch die Anordnung großer Kräne bestimmt wird, signifikant reduziert. So wird der Einfluss auf die Umwelt, besonders beim Aufstellen von Windkraftanlagen in Naturschutzgebieten, Wäldern o.ä. minimiert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1: einen ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Draufsicht,
Fig. 2: einen Schnitt A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,
Fig. 3: einen zweiten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Draufsicht,
Fig. 4: einen Schnitt B-B durch den Gegenstand nach Fig. 3,
Fig. 5: einen dritten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Draufsicht,
Fig. 6: einen Schnitt C-C durch den Gegenstand gemäß Fig. 5,
Fig. 7: ein Turmelement für das erfindungsgemäße Verfahren,
Fig. 8: ausschnittsweise einen vierten Verfahrensschritt,
Fig. 9: einen fünften Verfahrensschritt im Schnitt,
Fig. 10: einen sechsten Verfahrensschritt in einer Draufsicht,
Fig. 11: einen Schnitt durch den Gegenstand gem. Fig. 10,
Fig. 12: einen siebten Verfahrensschritt in einer Draufsicht,
Fig. 13: einen Schnitt durch den Gegenstand der Fig. 12,
Fig. 14: einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 13 und
Fig. 15a-15k: die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte dargestellt mit einer Abwicklung der Turmelemente.

Die Figuren zeigen schematisch Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erstellen eines Turms für eine Windkraftanlage. Der Turm wird dabei aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Turmelementen 1 zusammengesetzt. Insbesondere aus den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, dass zunächst ein flächiges Gründungsfundament erzeugt wird, das bevorzugt und im Ausführungsbeispiel als Gründungsfundamentplatte 2 aus Stahlbeton ausgebildet ist. Diese Gründungsfundamentplatte 2 bildet zweckmäßigerweise das Fundament für die gesamte Windkraftanlage. In der Gründungsfundamentplatte 2 wird eine Mehrzahl von Führungsschienen 3 fixiert. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel werden diese Führungsschienen 3 sternförmig angeordnet und weisen von der Mitte der Gründungsfundamentplatte 2 ausgehend radial nach außen (Fig. 1). In den Führungsschienen 3 sind empfohlenermaßen und im Ausführungsbeispiel Stahlelemente 4 verfahrbar und auf diesen Stahlelementen 4 ist jeweils eine als hydraulischer Hubzylinder 5 ausgebildete Hubeinrichtung angeordnet (siehe insbesondere Fig. 2). Somit sind die hydraulischen Hubzylinder 5 entlang der Führungsschienen 3 verfahrbar. Bei den in den Figuren 1 bis 11 dargestellten Verfahrensschritten sind im Ausführungsbeispiel zunächst lediglich vier hydraulische Hubzylinder 5 im Einsatz.
Einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 3 und 4 ist entnehmbar, dass anschließend in einem weiteren Verfahrensschritt bevorzugt eine Gondel 6 für einen nicht näher dargestellten Rotor der Windkraftanlage angeliefert wird und mit einer Trageinrichtung 7 ausgestattet wird. Daraufhin wird die Trageinrichtung 7 einschließlich Gondel 6 mit Hilfe der Hubzylinder 5 angehoben (Fig. 4).
Im Anschluss daran wird zweckmäßigerweise unterhalb der Gondel 6 bzw. unterhalb der Trageinrichtung 7 ein erstes Turmelement 1 zusammengesetzt. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel wird zwischen der Gondel 6 und dem ersten Turmelement 1 ein Adapterelement 8 aus Stahl angeordnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Turmelemente 1 als ringförmige bzw. zylinderförmige Turmelemente 1 ausgebildet sind und aus teilzylinderförmigen Turmsegmenten 9 kombiniert bzw. zusammengesetzt werden. Vorzugsweise bestehen die Turmsegmente 9 bzw. die Turmelemente 1 aus Beton bzw. Stahlbeton. Zweckmäßigerweise werden die Turmsegmente 9 als Fertigteile angeliefert und vor Ort bzw. an der Baustelle zu den Turmelementen 1 kombiniert (Fig. 5, 6, 7). Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass Gondel 6, Adapterelement 8 und Turmelement 1 durch geeignete Mittel kraftschlüssig tragend miteinander verbunden werden.
Anschließend greifen die Hubzylinder 5 empfohlenermaßen in einer heruntergefahrenen Position (Fig. 8) mit Tragelementen 10 in Führungseinrichtungen 11 der Turmsegmente 9 bzw. der Turmelemente 1 ein. Zweckmäßigerweise sind die Tragelemente 10 quer zur Längsachse der Hubzylinder 5 angeordnet. Vorzugsweise und im Ausführungsbeispiel greifen die Tragelemente 10 formschlüssig in die Führungseinrichtungen 11 der Turmelemente 1 ein. Daraufhin fahren die Hubzylinder 5 nach oben hin aus und heben dadurch das Aggregat aus Gondel 6, Adapterelement 8 und erstem Turmelement 1 an (Fig. 9). Aus den Figuren ist ersichtlich, dass bevorzugt und im Ausführungsbeispiel die Führungseinrichtungen 11 eines Turmelementes 1 an der Innenseite der innen hohlen bzw. der zylinderförmigen Turmelemente 1 angeordnet sind.
In einem weiteren Verfahrensschritt (Figuren 10 und 11) werden dann Turmsegmente 9 zu einem zweiten Turmelement 1' unterhalb des angehobenen ersten Turmelementes 1 kombiniert. Dabei stören die Hubzylinder 5 aufgrund ihrer Anordnung und aufgrund des innenseitigen Eingriffs in das Turmelement 1 nicht. - Die Figuren 12 bis 14 zeigen den bereits zusammengesetzten Zustand des zweiten Turmelementes 1'. In dieser Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bevorzugt weitere Hubzylinder 5 bzw. im Ausführungsbeispiel vier weitere Hubzylinder 5 zum Einsatz gebracht (Fig. 12). Im Ausführungsbeispiel sind die vier ersten Hubzylinder 5 noch im Eingriff mit dem oberen ersten Turmelement 1, während die neu hinzugekommenen vier Hubzylinder 5 in Eingriff mit dem unteren zweiten Turmelement 1' gebracht werden (Fig. 13). Nicht dargestellt ist hier die dann folgende Verspannung des ersten Turmelementes 1 mit dem zweiten Turmelement 1'; dazu kann auf die Fig. 15d verwiesen werden. Im Anschluss daran werden empfohlenermaßen auch die ersten vier Hubzylinder 5 außer Eingriff mit dem oberen ersten Turmelement 1 gebracht und in Eingriff mit dem unteren zweiten Turmelement 1' gebracht. Dann wird bevorzugt und im Ausführungsbeispiel das Aggregat aus der Gondel 6, dem Adapterelement 8, dem ersten Turmelement 1 und dem zweiten Turmelement 1' mit Hilfe der acht Hubzylinder 5 angehoben.
Die Figuren 15a bis 15k zeigen erfindungsgemäße Verfahrensschritte in einem abgewickelten Zustand der Turmelemente 1. Fig. 15a zeigt den kombinierten Zustand des ersten Turmelementes 1 und in dieser Phase sind die Hubzylinder 5 heruntergefahren und greifen mit ihren Tragelementen 10 in Führungseinrichtungen 11 des ersten Turmelementes 1 ein. Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 15a bis 15k sind Führungseinrichtungen 11 sowohl am oberen Rand als auch am unteren Rand der Tunnelelemente 1 angeordnet. Anschließend werden die Hubzylinder 5 ausgefahren und die Fig. 15b zeigt diesen angehobenen Zustand des ersten Turmelementes 1. Dann wird das zweite Turmelement 1' unterhalb des ersten angehobenen Turmelementes 1 kombiniert (Fig. 15c). Anschließend werden die beiden übereinander angeordneten Turmelemente 1, 1' vertikal bzw. in Längsrichtung des Turms mit Hilfe von Spannelementen 12 verspannt. Fig. 15d zeigt, dass diese Spannelemente bevorzugt und im Ausführungsbeispiel ebenfalls in die Führungseinrichtungen 11 der Turmelemente 1, 1' eingreifen. Die Führungseinrichtungen 11 erfüllen somit empfohlenermaßen eine doppelte Funktion als Eingriffselemente für die Hubzylinder 5 einerseits und als Eingriffs- bzw. Angriffselemente für die Spannelemente 12 andererseits. In der Phase gemäß Fig. 15e kommen vier weitere Hubzylinder 5 zum Einsatz, die im heruntergefahrenen Zustand in untere Führungseinrichtungen 11 des unteren zweiten Turmelementes 1' eingreifen. Anschließend werden die ersten vier Hubzylinder 5 außer Eingriff mit dem oberen ersten Turmelement 1 gebracht und ebenfalls in Eingriff mit den Führungseinrichtungen 11 des unteren zweiten Turmelementes 1' gebracht, wie es in der Fig. 15f dargestellt ist. Die Fig. 15g zeigt dann, dass das Aggregat aus dem ersten und dem zweiten Turmelement 1, 1' mit allen acht Hubzylindern 5 angehoben wird. Dann wird ein drittes Turmelement 1" zusammengesetzt und dieses dritte Turmelement 1" ist in der Fig. 15h dargestellt. Im Anschluss daran werden zunächst lediglich vier Hubzylinder 5 heruntergefahren (Fig. 15i), während die weiteren vier Hubzylinder 5 noch in Eingriff mit dem zweiten Turmelement 1' stehen. Dann wird zunächst das untere dritte Turmelement 1" mit dem darüber angeordneten zweiten Turmelement 1' vertikal verspannt und zwar ebenfalls mit Hilfe von Spannelementen 12, die in die Führungseinrichtungen 11 des dritten Turmelementes 1" einerseits und des zweiten Turmelementes 1' andererseits eingreifen (Fig. 15j). Erst danach werden auch die weiteren vier Hubzylinder 5 wieder heruntergefahren und in Eingriff mit den unteren Führungseinrichtungen 11 des dritten Turmelementes 1" gebracht (Fig. 15k). Im Anschluss daran wird dann das gesamte Aggregat aus den drei Turmelementen 1, 1', 1" mit Hilfe aller Hubzylinder 5 angehoben. Das wurde in den Figuren aber nicht mehr dargestellt.

Claims

Verfahren zum Erstellen eines Turms, insbesondere eines Turms für eine Windkraftanlage, wobei der Turm aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Turmelementen (1) zusammengesetzt ist,
wobei zunächst ein flächiges Gründungsfundament erzeugt wird, wobei eine Mehrzahl von Hubeinrichtungen auf dem Gründungsfundament verschiebbar bzw. verfahrbar ist, wobei zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen an einem ersten Turmelement (1) fixiert wird und wobei dieses erste Turmelement (1) anschließend mit Hilfe dieser Hubeinrichtungen angehoben wird,
wobei danach ein zweites Turmelement (1') unterhalb des ersten Turmelementes (1) angeordnet wird, wobei zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen an dem zweiten Turmelement (1') fixiert wird und wobei das Aggregat aus dem ersten und dem zweiten Turmelement anschließend mit Hilfe der Hubeinrichtungen angehoben wird und wobei vorzugsweise daraufhin ein drittes Turmelement (1 ") unterhalb des Aggregates aus dem ersten Turmelement (1) und aus dem zweiten Turmelement (1') angeordnet wird uswf.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Führungsschienen (3) in bzw. an dem Gründungsfundament fixiert wird und wobei zumindest ein Teil der Hubeinrichtungen auf den Führungsschienen (3) verschiebbar bzw. verfahrbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei hydraulische Hubzylinder (5) als Hubeinrichtungen eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Hubeinrichtungen bzw. die Hubzylinder (5) sowie deren Verankerung in der Lage sind Zugkräfte aufzunehmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Turm für eine Windkraftanlage erstellt wird, wobei zunächst eine Gondel (6) mittels zumindest eines Teils der Hubeinrichtungen angehoben wird und auf dem ersten Turmelement (1') abgesetzt wird und wobei anschließend das erste Turmelement (1') mit der Gondel (6) mittels zumindest eines Teils der Hubeinrichtungen angehoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Turmelemente (1) als ringförmige bzw. zylinderförmige Turmelemente (1) ausgebildet sind und aus zumindest zwei teilringförmigen bzw. teilzylinderförmigen Turmsegmenten (9) zusammengesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Hubeinrichtungen bzw. die Hubzylinder (5) zum Anheben bzw. zur Manipulation der Turmelemente (1) mit zumindest einem Tragelement (10) in eine Führungseinrichtung (11) eines Turmelementes (1) bzw. eines Turmsegmentes (9) eingreifen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Führungseinrichtungen (11) eines Turmelementes (1) an der Innenseiten der innen hohlen bzw. der zylinderförmigen Turmelemente (1) angeordnet sind bzw. von dort die Tragelemente (10) eingeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei nach der Anordnung eines Turmelementes (1') unterhalb eines mit den Hubeinrichtungen angehobenen Turmelementes (1) zunächst lediglich ein erster Teil der an dem angehobenen Turmelement (1) fixierten Hubeinrichtungen von dem angehobenen Turmelement (1) gelöst wird und an dem unteren Turmelement (1') fixiert wird und wobei erst danach ein zweiter Teil der an dem angehobenen Turmelement (1) fixierten Hubeinrichtungen von dem angehobenen Turmelement (1) gelöst wird und dann vorzugsweise an dem unteren Turmelement (1') fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die übereinander angeordneten Turmelemente (1) in Längsrichtung des Turmes miteinander verspannt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Turmsegmente (9) eines Turmelementes (1) radial verspannt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die für die Hubeinrichtungen vorgesehenen Führungseinrichtungen (11) für eine radiale Verspannung der Turmsegmente (9) eines Turmelementes (1) und/oder für die Verspannung der übereinander angeordneten Turmelemente (1) in Längsrichtung des Turmes eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Turmsegmente (9) einen äußeren Rahmen und eine von dem Rahmen umgebene innere Ausnehmung aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Turm eine Außenverkleidung, insbesondere aus Stahl oder Kunststoff aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Hubeinrichtungen bzw. die Hubzylinder (5) weggesteuert werden.