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4. Fundamente und Gründungsstrukturen

  •  4. Fundamente und Gründungsstrukturen
    • 4.1 Jackets
    • 4.2 Tripods
    • 4.3 Monopiles
    • 4.4 Schwergewichtsgründung
    • 4.5 Tripiles
    • 4.6 Bucket-Fundamente
    • 4.7 Schwimmende Fundamente

 

4. Fundamente und Gründungsstrukturen

Bei der Gründung von Windenergieanlagen am Meeresboden gibt es verschiedene Fundamenttypen, die zum Einsatz kommen können. Die Wahl der jeweiligen Fundamente sind abhängig von dem Gewicht der zu platzierenden Windenergieanlage, sowie der Wassertiefe, der Beschaffenheit des Meeresbodens und der dynamischen Lastverteilung. Mit Blick auf die eingeschränkten Transportmöglichkeiten der z.T. über 1000t schweren Fundamente ist bei der Fundamentwahl außerdem die produktionstechnische Infrastruktur sowie der Auslastungsgrad der Produktionsstandorte von Bedeutung.

 

4.1 Jackets

jaketsBei Jackets werden die Windräder auf einem Stahlgerüst aufgesetzt. Die vier Füße des Fundaments enden in Hülsen. In den Meeresboden werden anschließend vier Fundamentpfähle gerammt, die das Fundament aufnehmen. Ein großer Vorteil ist hier die Verwendbarkeit bei großen Wassertiefen. Erfahrungen mit dem Einsatz von Jackets als Gründungsstruktur von Offshore – Plattformen liegen bereits seit einigen Jahren vor. Diese Art von Fundamenten kommen z.B. im deutschen Offshore – Testfeld Alpha Ventus zum Einsatz.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2 Tripods

TripodDie Stahlkonstruktion von Tripods bestehen aus einem zentralen Gründungsrohr, zur Aufnahme der Windenergieanlage, und drei Füße, endend in Hülsen, die mit dem Zentralrohr miteinander verstrebt sind. Wie bei den Jackets werden Fundamentrohre in den Meeresboden gerammt, die zur Aufnahme des Fundaments dienen. Tripods sind gut geeignet für Wassertiefen von 20 bis 80m und benötigen auch keine großen Vorarbeiten am Meeresboden. Jedoch sind sie weniger gut geeignet für Lokationen mit steinigem Untergrund.

 

 

 

 

 

 

4.3 Monopiles

monopileBei Monopile – Fundamenten handelt es sich lediglich um ein zentrales Rohr, das in den Meeresboden gerammt wird. Am oberen Ende des Fundamentrohrs wird die Windenergieanlage aufgenommen. Diese Art von Fundamenten sind für Wassertiefen von bis zu 20m geeignet. Vorteile sind die schnelle Installation und, dass Monopiles nur eine minimale Vorarbeit am Meeresboden benötigen. Allerdings sind sie nur für Wassertiefen bis 20m anwendbar. Steinige Untergründe sind zudem auch keine gute Vorraussetzung, diese Fundamentart zu wählen.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4 Schwergewichtsgründung

SchwergewichtsgruendungHierbei handelt es sich um eine massive Flächengründung. Man unterscheidet zwischen Stahl- und Betonkästen, die mit Ballast, wie Olivin, gefüllt werden. Mit dem Aufsetzen der Windenergieanlage wird auch die Öffnung des Kastens geschlossen und kann auf offener See versenkt werden. Die Gründungsart lohnt sich nur bei geringen Wassertiefen. Positiv zu sehen sind hierbei die geringen Materialkosten und natürlich auch den Vorteil, sie bei steinigen Untergründen ebenfalls verwenden zu können. Aber Vorarbeiten sind weiterhin am Meeresboden erforderlich, ebenso wie der Meeresboden eben und tragfähig sein muss.

 

 

 

 

 

 

 

4.5 Tripiles

TripilesBei Tripile – Fundamenten ist die Windenergieanlage auf einem dreibeinigen Stützkreuz befestigt. Dieses Kreuz wird mit Stahlrohren, die bis zu 30m tief in den Meeresboden gerammt werden, verbunden. Im Unterschied zu Monopiles haben die einzelnen Rohre einen geringeren Durchmesser und können einfacher gerammt werden. Sie können in Wandstärke und Länge der einzelnen Rohre auf den Standort angepasst werden. Nach Angaben des Herstellers eignet sich das Fundament für Wassertiefen zwischen 25 und 50 m. Vorteile sind: Sie sind kostengünstig und haben kein hohes Gewicht.

 

 

 

 

 

 

 

4.6 Bucket - Fundamente

bucketfundamentBucket- bzw. Saugpfahl-Fundamente bestehen aus einem zylinderförmigen, offenem Stahlfundament, das mit der Öffnung nach unten durch Erzeugung eines Unterdrucks in den Boden eingesaugt wird. Die von dem Fundament umschlossene Bodenkörper trägt dabei zur Stabilisierung des Fundamentes bei. Vorteile des Bucket-Fundamentes sind die Möglichkeit zum leichten Rückbau sowie die vergleichsweise niedrigen Kosten. Voraussetzung für diesen Fundamenttyp ist eine hindernisfreie Beschaffenheit des Untergrundes. Bucket-Fundamente können bis in Wassertiefen von ca. 40 m eingesetzt werden.

 

 

 

 

4.7 Schwimmende Fundamente

schwimmendesFundamentEine Sonderform von Fundamenten für Offshore-windenergieanlgen stellen schwimmende Fundamente dar. Sie eignen sich u.a. für Standorte mit großen Wassertiefen. Ein Vorteil schwimmender Fundamente ist die Möglichkeit, das Fundament bzw. die gesamte Windenergieanlagen-Konstruktion inkl. Fundament schwimmend zum Standort transportieren zu können.



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