Schäden an Tragstrukturen für Windenergieanlagen.
Reihe begründet von Günter Zimmermann.
Zusammenfassung
Mit der Energiewende und dem daraus entstandenen Boom für Windenergieanlagen mit immer größeren Dimensionen ist für den planenden Ingenieur ein völlig neues, sehr anspruchsvolles Aufgabengebiet entstanden. Hinzu kommt, dass - anders als bei üblichen Bauwerken des Hoch- und Ingenieurbaus - Türme und Fundamente für Windenergieanlagen nicht nur einmal, sondern in großer Stückzahl in Serienproduktion gebaut werden. Nachweise sind nicht nur für die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit zu führen, sondern zusätzlich für die Dynamik und die Betriebssicherheit. Daher sind Windenergieanlagen schwierige Ingenieurbauwerke, bei denen sich Planungs- oder Konstruktionsfehler nahezu katastrophal auswirken können.
Der Autor stellt zunächst die konstruktiven Grundlagen wie Konstruktionsformen, Fundamentarten, Lastannahmen und Beanspruchungen sowie die zugehörigen Regelwerke vor. Er beschreibt die grundsätzlichen Probleme vor allem im Gründungsbereich und erläutert anhand von Schadensbeispielen die verschiedenen kritischen Elemente von der Verankerung der Türme auf unterschiedlichen Fundamenten über Eigenfrequenzprobleme bis zu Schäden an Fertigteiltürmen.
Das Buch wird so zu einem wichtigen Hilfsmittel für die Planung und Berechnung von Windenergieanlagen und bei der Beurteilung von Schäden und Risikopotenzialen.
Der Titel ist Teil der Fachbuchreihe Schadenfreies Bauen, in der das gesamte Gebiet der Bauschäden dargestellt wird. Erfahrene Bausachverständige beschreiben die häufigsten Bauschäden, ihre Ursachen und Sanierungsmöglichkeiten sowie den Stand der Technik. Die Bände behandeln jeweils ein einzelnes Bauwerksteil, ein Konstruktionselement, ein spezielles Bauwerk oder eine besondere Schadensart.
Schlagworte
- Kapitel Ausklappen | EinklappenSeiten
- 1–14
- 15–18 1 Vorbemerkung 15–18
- 1.1 Umweltpolitische Bedeutung der Windenergie
- 1.2 Wirtschaftliche Bedeutung der Windenergie
- 19–26 2 Übersicht über die Konstruktionsformen 19–26
- 2.1 Stahlkonstruktionen
- 2.1.1 Gittermast
- 2.1.2 Stahlrohrturm
- 2.1.3 Dreibein
- 2.2 Betonkonstruktionen
- 2.2.1 Vorgefertigte Maste (Schleuderbetonmaste)
- 2.2.2 Ortbetontürme
- 2.2.3 Vorgespannte Betontürme aus Fertigteilen
- 2.2.4 Hybridtürme
- 27–44 3 Vorschriften, Lastannahmen und Berechnung 27–44
- 3.1 Beanspruchungen
- 3.1.1 Eigenlasten
- 3.1.2 Windlasten
- 3.1.3 Temperaturänderungen
- 3.1.4 Dynamische Einwirkungen
- 3.1.5 Beanspruchungskollektive für die Betriebssicherheitsnachweise
- 3.1.6 Einwirkungen aus Transport und Montage
- 3.1.7 Erdbeben
- 3.1.8 Funktionskräfte
- 3.2 Berechnung
- 3.2.1 Stahlbaukonstruktionen
- 3.2.2 Betonkonstruktionen
- 3.2.3 Fundamente
- 45–52 4 Allgemeine Probleme bei Gründungen 45–52
- 4.1 Beispiel für einen Planungsfehler
- 4.2 Probleme infolge einer Fehleinschätzung des Baugrunds
- 4.3 Aufgetretene Probleme bei Flachgründungen
- 4.4 Aufgetretene Probleme bei Tiefgründungen
- 4.4.1 Beispiel 1: Pfähle zu kurz
- 4.4.2 Beispiel 2: Baugrund versagt beim Betonieren
- 4.4.3 Beispiel 3: Baugrund versagt infolge Geländebruchs
- 53–64 5 Schwere Ausführungsfehler am Fundamentanschluss 53–64
- 5.1 Ein Unglücksfall, der letztlich ein Glücksfall war
- 5.2 Problem 1: fehlender Betonanschluss
- 5.3 Problem 2: fehlender Beton
- 5.4 Zusammenfassung
- 65–86 6 Probleme beim Anschluss des Stahlturms an das Fundament 65–86
- 6.1 Einbau eines Ankerkorbs
- 6.2 Verankerung des Stahlturms auf einem Betonsockel
- 6.3 Verankerung des Stahlturms mit einem Fundamenteinbauteil
- 6.4 Fundamenteinbauteil mit zwei Ankerplatten
- 6.4.1 Rechenmodell
- 6.4.2 Schadensverlauf
- 6.4.3 Sanierungs- und Vorsorgemaßnahmen
- 87–116 7 Einzelprobleme 87–116
- 7.1 Schäden an Ortbetontürmen
- 7.1.1 Schäden im Bereich der Betondeckung
- 7.1.2 Schäden infolge fehlender Betonfestigkeit
- 7.1.3 Schäden infolge problematischer Zuschlagstoffe
- 7.2 Eigenfrequenzproblem bei einem Schleuderbetonmast
- 7.3 Schäden an Fertigteiltürmen
- 7.3.1 Ausfall der Sicherheitssysteme
- 7.3.2 Ein Rotorblatt macht sich selbstständig
- 7.3.3 Auffälligkeiten
- 7.4 Diverse Probleme beim Fundamentbau
- 7.4.1 Zu enge Bewehrung im Anschluss Fundament/Turm
- 7.4.2 Öffnungen im Einbauteil
- 7.5 Eine Nearshore-Gründung aus Stahl
- 7.6 Stahlkonstruktionen
- 7.6.1 Risse über einer Tür
- 7.6.2 Hängende Treppen
- 7.7 Ein Tiefgründungsfundament
- 117–118 8 Zusammenfassung 117–118
- 119–120 9 Zukunftsperspektiven 119–120
- 121–122 Literaturverzeichnis 121–122
- 123–BC Stichwortverzeichnis 123–BC
