DE102015219655A1

DE102015219655A1 - Fundamentsockel

Info

Publication number: DE102015219655A1
Application number: DE102015219655.0A
Authority: DE
Inventors: Frank Bleuel; Michael Stahl
Original assignee: Ventur GmbH
Current assignee: Ventur GmbH
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2017-04-13

Abstract

Ein Fundamentsockel (2) für einen in vorgespannter Bauweise erstellten Turm, wobei zur Abspannung des Turms mit Vorspannkabeln ein Fundamentkeller (6) als Hohlraum in dem Fundamentsockel (2) vorgesehen ist soll für weitere Zwecke, insbesondere auch nach Rückbau des Turms genutzt werden. Dazu wird vorgeschlagen, dass der vorhandene, bauartbedingte Fundamentkeller (6) im Fundamentsockel (2) zur Aufnahme und Speicherung von Frisch-, Lösch- oder Betriebswasser verwendet wird. Dabei kann der Hohlraum (6) im Fundamentsockel (2) auch nach Rückbau des Windkraftturmes (5) als Wasserspeicher verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fundamentsockel für einen in vorgespannter Bauweise erstellten Turm, wobei zur Abspannung des Turms mit Vorspannkabeln ein Fundamentkeller als Hohlraum in dem Fundamentsockel vorgesehen ist.
Derartige Fundamentsockel dienen als Fundamente für Türme wie zum Beispiel Windkrafttürme.
Aus der US 2012/0326445 A1 ist ein System zur Elektrizitätserzeugung bekannt, bei dem die Rotationsenergie einer Windturbine mittels einer Reihe von in einem ersten Medium mit niedriger Wärmekapazität rotierenden Laufschaufeln in Wärme umgewandelt und gespeichert wird. Als erstes Medium kommen inerte Gase wie beispielsweise Argon oder Neon, Nitrogen, Äthanol, Quecksilber und/oder andere Gase oder Flüssigkeiten, die sich schnell durch die rotierenden Laufschaufeln aufgrund der Reibung und/oder Bewegung aufheizen. Zur Stromerzeugung überträgt das System selektiv die Wärme von dem ersten Medium zu einem Arbeitsmedium mit einem geringen Siedepunkt, wie beispielsweise Propan, Chlormethan, Butan und/oder Neopentan, das durch Verdampfung eine Turbine antreibt.
In der DE 10 2013 005 097 A1 ist eine Windkraftanlage mit integriertem Rohrbündelspeicher beschrieben, bei der eine Integration von Windkraft- und Pumpspeicheranlage an einem gemeinsamen Turm in materialsparender Form erfolgt, wobei der obere Speicher aus senkrecht stehenden Röhren minimaler Masse besteht, die sich direkt auf dem Turmfundament abstützen, unterhalb dessen der untere Speicher angeordnet ist.
Aus der Präsentationsbroschüre der MBS Naturstromspeicher GmbH, Max Bögl Str. 1, 92369 Sengenthal, erhältlich unter http://www.naturstromspeicher.de/wp-content/uploads/2015/07/Naturstromspeicher-Praesentationsbroschuere.pdf, Seite 4ff, ist ein im Bau befindliches Projekt bekannt, bei dem eine Stromerzeugung durch Windkraft mit Pumpspeicherung kombiniert wird. Das im natürlichen Unterbecken im Tal gespeicherte Wasser wird in vier kleine Oberbecken gepumpt, die in den Türmen der Windkraftanlagen und den sie umgebenden Passivbecken integriert sind. Bei hohem Strombedarf wird das dort gespeicherte Wasser zum Kraftwerk im Tal geleitet und treibt dort Turbinen an.
Bei all diesen bekannten Anlagen wurden jedoch zum Zwecke der Speicherung spezielle Speicherbehälter entwickelt, neben die dann die Windkraftanlage gestellt wurde. Auch Wasserspeichermedien wie aufrecht stehende Rohre im Turm selbst sind bekannt.
Windkrafttürme sind für eine Nutzungsdauer von ca. 20 Jahren ausgelegt. Danach werden die Windkrafttürme rückgebaut. Sehr teuer beim Rückbau der Windkrafttürme wird das Abrechen und Entsorgen der Fundamente, hier sind ca. 600 m³ bewehrter Beton zurückzubauen. Damit übersteigt der Rückbau der Fundamente in der Regel die ursprünglichen Baukosten des Fundamentes und ist in der Regel teurer als der Rückbau des Windkraftturms selbst.
Die meisten Windkrafttürme stehen auf einer großen Fundamentplatte, auf die dann die Stahlrohrabschnitte aufgesetzt und fest verschraubt werden.
Abgespannte Windkrafttürme müssen im Fundamentsockel einen Fundamentkeller haben, in dem die Spannseile für den über dem Fundamentkeller stehenden Windkraftturm gespannt werden können. Dadurch entsteht ein ca. 100 bis 200 m³ großer Kellerraum, der nach Fertigstellung des Windkraftturmes vorerst nicht mehr benötigt wird.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei einem Fundamentsockel für einen Turm der eingangs genannten Art den baubedingten bzw. bauartbedingten vorhandenen Hohlraum, insbesondere auch nach dem zukünftig erforderlichen Rückbau des Turms für weitere Zwecke zu nutzen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen Fundamentsockel der eingangs genannten Art durch die in den Patentansprüchen 1 und 7 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der vorhandene, bauartbedingte Hohlraum des Fundamentkellers im Fundamentsockel mit einer Zu- und/oder Abflussvorrichtung für Frisch-, Lösch- oder Betriebswasser ausgestattet ist.
Dadurch kann der in der Regel nach Fertigstellung des Turms ungenutzte Raum des Fundamentkellers zur Speicherung von Wasser, welches ggf. im Umfeld des Turms z. B. für Löscharbeiten benötigt wird, verwendet werden. Hinzu kommt, dass das Fundament durch die Einlagerung des Wassers in dem z. B. verschlossenen Raum des Fundamentkellers eine größere Masse erhält, die der Standfestigkeit des Turms zugute kommt.
Es empfiehlt sich, um einen erfindungsgemäßen Fundamentsockel auch während des Betriebs des Turms z. B. als Windkraftanlage als Wasserspeicher verwenden zu können, die im Fundamentkeller angeordneten Spannelemente mit einem Schutz gegen Korrosion zu versehen und den Fundamentkeller wasserundurchlässig zu gestalten, zumindest mit einer wasserundurchlässigen Schicht aufzubauen.
Nachahmenswert ist, wenn der Hohlraum des Fundamentkellers Bestandteil eines im Erdreich eingelassenen Fundamentsockels ist.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der auf dem Fundamentsockel stehende Turm z. B. Windkraftturm in Ortbetonbauweise, Betonfertigteilbauweise, Stahlbauweise oder in Hybridbauweise aufgebaut ist, und ggf. aus in Form eines achteckigen Polygons angeordneten Fertigbeton-Wandelementen oder aus runden, angerundeten bzw. Kreissegmentförmigen Fertigbeton-Wandelementen besteht.
Vorteilhaft ist die Verwendung des bauartbedingten Hohlraums des Fundamentsockels zur Speicherung von Frisch-, Lösch- oder Brauchwasser bereits während des Betriebs des Turmes.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Hohlraum im Fundamentsockel nach Rückbau des Turmes als Wasserspeicher verwendet wird. Dadurch muss das Fundament bei Rückbau des Turms nicht abgebrochen und entsorgt werden, sondern kann als Wasserspeicher für Frisch-, Lösch- oder Brauchwasser genutzt bzw. weiter genutzt werden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Sockel einer Windkraftanlage im Querschnitt und
2 eine Draufsicht auf den Sockel einer Windkraftanlage gemäß 1.
In der 1 ist ein im Erdreich 1 eingelassener Fundamentsockel 2 einer Windkraftanlage 3 im Querschnitt dargestellt, auf dem Wandelemente 4 in Form eines achteckigen Polygons aufstehen, so dass sie einen beispielsweise aus der DE 10 2009 014 926 A1 bekannten Windkrafturm 5 ergeben, von dem jedoch nur das Unterteil dargestellt ist.
Die 2 zeigt die Draufsicht auf den im Erdreich 1 versenkten Fundamentsockel 2 mit den Wandelementen 4.
Dieser Windkrafturm 5 wird in vorgespannter Fertigteilbauweise erstellt, bei der höhenversetzt sich stetig nach oben verjüngende Wandelemente 4 im Baukastenprinzip in Fertigteilkletterbauweise montiert werden. Die einzelnen Wandelemente 4 werden in regelmäßiger polygonaler, beispielsweise achteckiger Grundrissform angeordnet.
In dem Fundamentsockel 2 ist baubedingt bzw. bauartbedingt ein Hohlraum, ein Fundamentkeller 6, vorgesehen, der für den Aufbau eines abgespannten Windkraftturms 5 aus Beton bzw. eines Hybridturms der Windkraftanlage 1 benötigt wird, um die Vorspannkabel zu verspannen. Erfindungsgemäß kann dieser Fundamentkeller 6 des Windkraftturms 5 bereits während des Betriebs des Windkraftturms 5 als Wasserspeicher für Frisch-, Lösch- oder Betriebswasser genutzt werden.
Da für den Fundamentsockel 2 üblicherweise sehr hochwertiger Beton verwendet wird, sind zur Verwendung des Fundamentkellers 6 als Wasserspeicher keine weiteren Maßnahmen erforderlich. Es sollten jedoch die im Fundamentkeller 6 vorhandenen Spannelemente gegen Korrosion besser geschützt werden als bei den Windkraftanlagen 3 bei denen der Fundamentkeller nicht als Wasserspeicher benutzt wird.
Der Hohlraum im Fundamentkeller 6 kann auch nach Rückbau des Windkraftturms 5 als Wasserspeicher bzw. weiterhin als Wasserspeicher für Frisch-, Lösch- oder Betriebswasser genutzt werden, um damit den Rückbau des Fundamentsockels 2 einzusparen.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass dieser vorhandene, für den Aufbau eines Vorgespannten Windkraftturms 5 aus Beton, Stahl bzw. eines Hybridturms notwendige Fundamentkeller 6, der nicht speziell für die Aufnahme von Wasser konstruiert wurde, nach Ab- bzw. Rückbau des Windkraftturmes 5 als allgemeines Wasserreservoir beispielsweise als Speicher für Löschwasser oder Trinkwasser erfindungsgemäß verwendet werden kann. Die ca. 100 bis 200 m³ Kellerraum würden beispielsweise der in der Nähe von Windkraftanlagen vorgeschriebenen Bevorratung von Löschwasser für ca. 1 bis 2 Stunden Löscharbeit ausmachen. Mit kleinen Sicherungsmaßnahmen kann der Fundamentkeller 6 aber auch bereits während des Betriebs der Windkraftanlage 3 als Wasserspeicher für Frisch-, Lösch- oder Betriebswasser dienen.
Bezugszeichenliste

1: Erdreich
2: Fundamentsockel
3: Windkraftanlage
4: Wandelemente
5: Windkrafturm
6: Fundamentkeller

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 2012/0326445 A1 [0003]
DE 102013005097 A1 [0004]
DE 102009014926 A1 [0022]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Präsentationsbroschüre der MBS Naturstromspeicher GmbH, Max Bögl Str. 1, 92369 Sengenthal, erhältlich unter http://www.naturstromspeicher.de/wp-content/uploads/2015/07/Naturstromspeicher-Praesentationsbroschuere.pdf, Seite 4ff [0005]

Claims

Fundamentsockel (2) für einen in vorgespannter Bauweise erstellten Turm, wobei zur Abspannung des Turms mit Vorspannkabeln ein Fundamentkeller (6) als Hohlraum in dem Fundamentsockel (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der vorhandene, bauartbedingte Hohlraum des Fundamentkellers (6) im Fundamentsockel (2) mit einer Zu- und/oder Abflussvorrichtung für Frisch-, Lösch- oder Betriebswasser ausgestattet ist.
Fundamentsockel (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fundamentkeller (6) angeordnete Spannelemente mit einem Schutz gegen Korrosion versehen sind.
Fundamentsockel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fundamentkeller (6) wasserundurchlässig ist, zumindest eine wasserundurchlässige Schicht aufweist.
Fundamentsockel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum des Fundamentkellers (6) Bestandteil eines im Erdreich (1) eingelassenen Fundamentsockels (2) ist.
Fundamentsockel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Fundamentsockel (2) stehende Turm als Windkraftturm (5) ausgebildet ist, der in Ortbetonbauweise, Betonfertigteilbauweise, Stahlbauweise oder in Hybridbauweise aufgebaut ist.
Fundamentsockel (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Fundamentsockel (2) stehende Windkraftturm (5) aus in Form eines achteckigen Polygons angeordneten Fertigbeton-Wandelementen (4) oder aus runden, angerundeten bzw. Kreissegmentförmigen Fertigbeton-Wandelementen besteht.
Verwendung eines vorhandenen, bauartbedingten Hohlraums in einem Fundamentsockel (2) für einen in vorgespannter Bauweise erstellten Turm, wobei zur Abspannung des Turms mit Vorspannkabeln ein Fundamentkeller (6) als Hohlraum in dem Fundamentsockel (2) vorgesehen ist, zur Aufnahme und Speicherung von Frisch-, Lösch- oder Betriebswasser.
Verwendung eines Hohlraums in einem Fundamentsockel (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum des Fundamentkellers (6) im Fundamentsockel (2) nach Rückbau des Turmes als Wasserspeicher verwendet wird.