20 Windkraftanlagen mit Mikropfählen verstärkt

Kontext

In Deutschland werden zur Zeit schon ca. 15.000 Windräder betrieben, zur regenerativen Energieerzeugung und als Alternative zum Strom aus Kernkraft. Jedes dritte Windrad der Welt dreht sich in Deutschland.

Die Branche beschäftigt 45.000 Menschen, wächst jährlich zweistellig und hat inzwischen einen Jahresumsatz von 4 Milliarden Euro. Die deutsche Stahlindustrie liefert schon mehr Stahl an die Windradbauer als an die Schiffbauer.

Auch in den USA werden zunehmend Windkraftanlagen zur Erzeugung von Strom gebaut. Neben den maschinenbautechnischen Problemen ist das bautechnische Problem der Verankerung der Türme im Baugrund zu lösen. Beim System von P&H werden doppelt konzentrische Ringe vertikaler Stäbe (ca. 240 Stck. mit Längen von 5,5 - 8,0 m) als Erdanker und Ankerbolzen für die Stahltürme verwendet. Die Stäbe variieren von
25 mm bis
35 mm aus St 520 N/mm2 (Grade 75) und
26 mm bis
36 mm aus Spannstahl St 1030 N/mm2 (Grade 150).

Lösung

Die Stäbe werden in einen vertikalen Ring einbetoniert, der aus konzentrischen Stahlripprohren mit Durchmesser 3,05 m bis 3,65 m gebildet wird. Dieses patentierte Verfahren ist kostengünstig und schnell. Einige dieser Gründungen haben jedoch versagt und wurden anschließend mit GEWI® Pfählen repariert. Versagensgrund war der durch das Schrauben der Windradtürme hervorgerufene passive Erddruck (Erdwiderstand) dem die oberen Erdschichten nicht standhalten konnten.

Daher wurden 12 Mikropfähle mit 3 jeweils 13,7 m langen GEWI® -Stäben
63,5 St 700 N/mm2 (Grade 80) um jede Windmühle herum eingebaut. Die oberen Stabenden endeten in einer Kollektivankerplatte, die in einem 1,2 x 1,2 m großen Ringbetonbalken einbetoniert war. Dieser Balken wurde mit dem gewellten Stahlhüllrohr verdübelt. Einige der Türme erforderten ein vertikales Ausrichten vor der Reparatur mit den Mikropfählen. Dazu wurden tangential zum Turmfundament zwei pfahlverankerte Widerlagerblöcke betoniert. Ein HDPE verrohrtes Litzenbündel wurde im Bereich des gerippten Stahlrohres um das Fundament gewickelt und jedes Ende in einen der Widerlagerblöcke geführt. Mittels zweier Spannpressen wurden die Litzenbündel gespannt und damit der Turm ausgerichtet.

DYWIDAG lieferte die Stäbe für die Reparatur von ungefähr 20 Windkraftanlagen. Weitere Windkraftanlagen werden im Jahre 2006 repariert.