Gründungsstrukturen wie Tripod und Tripile kennt man bisher nur von der Offshore-Nutzung, wo sie den Weg zwischen Meeresboden und Wasseroberfläche überbrücken. Forscher der Hochschule für Technik und Wissenschaft des Saarlandes, HTW Saar, entwickeln derzeit ein Fundament, das an diese Gründungen erinnert – aus Stahlbeton, für die Windernte an Land.
Damit wollen sie ein Problem lösen: Stahltürme sind gemessen am Materialaufwand nur bis 80 Meter Höhe wirtschaftlich. Wer höher bauen will, muss entweder den Durchmesser des Turms erhöhen, wodurch er aber 4,20 Meter überschreitet und nicht mehr unter deutschen Brücken transportiert werden kann. Oder er erhöht die Wanddicke des Turms, damit er stabil bleibt – das wird schnell teuer.
Hier setzen die Forscher an: „Wir entwickeln ein Hochfundament, auf das der Turm erst in 25 Meter Höhe montiert wird“, sagt Günter Schmidt-Gönner, Leiter des Kompetenzzentrums Windenergie an der HTW Saar. Das Hochfundament soll für Nabenhöhen von 105 bis 110 Meter eingesetzt werden, also dort, wo kaum mehr reine Stahlrohrtürme infrage kommen, gleichzeitig aber auch noch keine Hybridtürme eingesetzt werden.
Das Hochfundament besteht fast ausschließlich aus Stahlbeton und Fertigbetonteilen. Den unteren Teil der Konstruktion bildet ein Kreisringfundament aus Stahlbeton mit 30 Meter Durchmesser. Es ist zwei Meter hoch und zwei Meter breit. Darauf werden die Laststützen aus Fertigbetonteilen montiert. Je zwei Stützen laufen V-förmig zusammen. Sie tragen in etwa 25 Meter Höhe das Fundament des Stahlturms: einen Kranz aus Stahlbetonträgern.
Partner gesucht
Die größte Hürde, die das Projekt bisher zu nehmen hatte, war der Anschluss zwischen den Laststützen und dem Betonkranz. Eigentlich sollten die Teile ohne Spezialkomponenten miteinander verbunden werden können. Das hat sich bei näherer Untersuchung allerdings als nicht möglich herausgestellt. „Wir werden nun eine Stahlkonstruktion zwischen den Laststützen und dem Betonkranz verwenden“, sagt Schmidt-Gönner. Voraussichtlich kommen Elastomerlager mit leichten Kippfähigkeiten zum Einsatz. Sie ähneln Brückenlagern und sollen die Kräfte aus verschiedenen Richtungen aufnehmen und ableiten können.
Die Lager sind auch in der Kostenbetrachtung der kritischste Punkt des Forschungsprojekts. Die Forscher holen zurzeit Angebote von verschiedenen Lagerherstellern ein. „Unterm Strich sind wir zuversichtlich, gegenüber einem Stahlrohrturm Kosten zu sparen“, sagt Schmidt-Gönner.
Das Projekt läuft noch bis Ende des Jahres. Bis dahin soll auch die Kostenanalyse abgeschlossen sein. Zum Bau des Prototyps suchen die Forscher einen Industriepartner
Dieser Artikel ist in der Printausgabe von ERNEUERBARE ENERGIEN von August 2014 erschienen. Gefällt er Ihnen? Holen Sie sich jetzt ein kostenloses Probeabo unseres Magazins.
