Fertigspannglieder sichern innovative Windturbine mit ATS-Hybridturm
Die niederländischen Firmen MECAL Engineering und HURKS BETON haben ein einzigartiges Konzept für hohe Hybrid turm-Windturbinen entwickelt. Zusammen mit dem deutschen Projektentwickler JUWI gründeten sie ein neues Unternehmen, die Advanced Tower Systems B.V., und begannen im Jahr 2008 ein Pilotprojekt, um ihr neues Konzept der Windenergie industrie vorzustellen. Das Pilotprojekt wurde auf einem Testgebiet der Windtest Grevenbroich GmbH in Grevenbroich bei Düsseldorf durchgeführt.
Kontext
Der Advanced Tower Systems (ATS)-Hybridturm besteht aus zwei Teilen. Der untere Teil – ca. 74 m hoch – besteht aus Betonfertigteilsegmenten, und der obere Teil – ca. 55 m hoch – besteht aus einem Stahlturm. Beide Teile werden mit einem Adapterring verbunden. Die Rotorachse befindet sich in 133 m Höhe, und die Spitze des Rotors liegt 180 m über dem Boden. Der Turm gehört zu den höchsten Windkraftanlagen weltweit, denn gewöhnliche Stahltürme sind normalerweise nicht höher als 100 m.
Einige wichtige Merkmale unterscheiden ATS Windturbinen von anderen Turmkonzepten mit Betonfertigteilen. Es gibt zwei Arten von Betonfertigteilsegmenten, die in einem so genannten Einfach-Schalungssystem betoniert werden. Die abgerundeten Eckelemente weisen über die gesamte Turmlänge hinweg dieselbe Geometrie auf. Die flachen, geraden Betonfertigteilelemente werden nach oben hin schmaler. Die Grössen und das Gewicht der einzelnen Betonelemente wurden so dimensioniert, dass sie mit normalen LKWs transportiert werden konnten.
Lösung
Alle Segmente wurden aus hochfestem Beton im Werk von HURKS BETON in der Nähe von Eindhoven, Niederlande produziert und dann auf LKWs zur Baustelle nach Grevenbroich, Deutschland transportiert. Die Montage der Fertigteilsegmente auf dem Fundament erfolgte dann Ende 2008 mit Hilfe eines mobilen Krans. Die einzelnen Segmente wurden an den Fugen, die später mit Zement verpresst wurden, mit Bolzen temporär fixiert.
Der aus Betonfertigteilen erstellte Schaft wurde durch DYWIDAG-Fertigspannglieder mit dem Fundament verbunden. An jeder Ecke des Turms wurden drei Fertigspannglieder, Typ 19x0,6", St 1860 N/mm2, Ø 15,7 mm montiert. Die aktiven Verankerungen befinden sich am oberen Ende des Adapterrings, und die passiven Verankerungen wurden im Fundament einbetoniert. Die Spannglieder wurden im DYWIDAG Werk in Langenfeld vorgefertigt und aufgewickelt auf Trommeln auf die Baustelle nach Grevenbroich geliefert. Nach der Installation der DYWIDAG-Fertigspannglieder mit Hilfe eines mobilen Krans wurden alle Spannglieder vorgespannt und anschliessend mit Zement verpresst, um einen effektiven Korrosionsschutz für die Spannstahllitzen zu erreichen.
Nach Fertigstellung des oberen Teils des Stahlschafts mit einem Raupenkran Anfang 2009 wurde eine SIEMENS-Turbine mit einem grossen Rotor von 93 m Durchmesser installiert. Seit April 2009 ist der erste ATS-Turm mit dem Stromnetz in Grevenbroich verbunden und liefert günstige, umweltfreundliche Energie.
Weiter gehen
Das Pilotprojekt hat gezeigt, dass ATS Windkraftanlagen aus schlanken, qualitativ hochwertigen Fertigteilsegmenten schnell gebaut werden können. Messungen haben bewiesen, dass die auf dem ATS-Turm montierte SIEMENS-Turbine beinahe 20% mehr Energie produziert als derselbe Turbinentyp auf gewöhnlichen Stahltürmen, bei denen die Nabe etwa 30 m tiefer liegt. Das ATS-Konzept bietet zudem eine wirtschaftliche Lösung zur Erzeugung von Windenergie in Gegenden mit niedriger und mässiger Windgeschwindigkeit.
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