DE102019126587A1

DE102019126587A1 - Fundament für eine Windkraftanlage

Info

Publication number: DE102019126587A1
Application number: DE102019126587.8A
Authority: DE
Inventors: Gregor Prass; Christoph Schriefer
Original assignee: Anker Foundations GmbH
Current assignee: Smart and Green Mukran Concrete GmbH
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-04-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fundament für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament (10) im Wesentlichen vorgefertigte Elemente, bevorzugt aus bewehrtem Beton, aufweist, mit einem ersten, sich vertikal erstreckenden sockelartig ausgeführten Abschnitt (11), auf dem ein Turm der Windkraftanlage anordbar ist, und einem zweiten sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt (12) als Fundamentkörper, der sich in Kontakt mit dem Boden befindet, wobei der erste Abschnitt (11) oberhalb des zweiten Abschnitts (12) angeordnet ist und wenigstens ein geschlossenes Sockelelement (14), bevorzugt hülsenförmig, aufweist, das ringförmig oder polygonal ausgeführt ist, und wobei der zweite Abschnitt (12) aus wenigstens zwei Horizontalelementen (22) gebildet ist. Dabei ist vorgesehen, dass das geschlossene Sockelelement (14) des ersten Abschnitts (11) aus wenigstens zwei Segmenten (16) zusammengesetzt ist, dass die Segmente (!6) vorgefertigte Elemente aus bewehrtem Beton sind, dass zwischen den Segmenten (16) ein Verbindungsbereich (17) vorgesehen ist, dass die Segmente (16) im Verbindungsbereich Verbindungselemente aufweisen, die aus den Segmenten (16) im Verbindungsbereich (17) aus den Segmenten heraustreten, dass die Segmente (16) mittels der Verbindungselemente zum geschlossenen Sockelelement (!4) zusammengesetzt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fundament für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament im Wesentlichen vorgefertigte Elemente, bevorzugt aus bewehrtem Beton, aufweist, mit einem ersten, sich vertikal erstreckenden sockelartig ausgeführten Abschnitt, auf dem ein Turm der Windkraftanlage anordbar ist, und einem zweiten sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt als Fundamentkörper, der sich in Kontakt mit dem Boden befindet, wobei der erste Abschnitt oberhalb des zweiten Abschnitts angeordnet ist und wenigstens ein geschlossenes Sockelelement, bevorzugt hülsenförmig, aufweist, das ringförmig oder polygonal ausgeführt ist, und wobei der zweite Abschnitt aus wenigstens zwei Horizontalelementen gebildet ist.
Fundamente für Windkraftanlagen werden im Wesentlichen als In-Situ-Betonfundamente ausgeführt. Dafür wird am Errichtungsort eine Grube ausgehoben, diese wird mit einer Sauberkeitsschicht versehen. Anschließend werden die Schalung und die Bewehrung errichtet und das Ganze mit Beton vor Ort gefüllt. Dabei wird ein flächiger Körper ggf. mit einem Sockel errichtet, siehe beispielsweise US 20160369520 A1 oder WO 2008/036934 A2 . Neben dem Transportaufwand durch die Lieferung des Betons, der Schalung und der Bewehrung ist dieses vor Ort sehr arbeitsintensiv. Auch ist die Qualitätssicherung aufwendig bzw. je nach Witterung auch problembehaftet. Weiterhin ist der Rückbau nach dem Ende der Lebensdauer der Windkraftanlage teuer und sehr aufwendig.
Weiterhin gibt es prinzipiell Bedarf, Fundamente von Windkraftanlagen aus vorgefertigten Elementen zu errichten, womit die vorgenannten Probleme reduziert bzw. eliminiert werden könnten. Prinzipiell ist vorteilhaft, dass bei einem Vorfertigen die Bauteile unter definierten Bedingungen standardisiert produziert werden können. Auch reduziert sich der Arbeitsaufwand vor Ort. Hierfür wurden verschiedene Ansätze im Stand der Technik beschrieben.
Beispielsweise zeigt WO 2008/036934 A2 eine Kombination aus vorgefertigten Elementen und klassischem Schalungs-/Bewehrungsbau. Dadurch werden die zuvor genannten Nachteile nur unwesentlich reduziert.
Weitere Ansätze für das Herstellen von Fundamenten für Windkraftanlagen aus vorgefertigten Bauteilen sind wie folgt im Stand der Technik gezeigt:

EP 1 074 663 A1 offenbart ein Fundament für eine Windkraftanlage mit einem Zentralkörper als Sockel mit daran angeschraubten sich seitlich erstreckenden sternförmig angeordneten Rippen/Vorsprüngen/Trägern. Rippen und Zentralkörper werden vor Ort horizontal miteinander verschraubt. Die Teile sind unter anderem aus Beton vorgefertigt und werden mittels LKW zur Baustelle angeliefert, per Kran angeordnet und vor Ort miteinander horizontal über Flansche und Verschraubungen verbunden. Weiterhin sind an der Außenseite der Rippen Anker notwendig, um einen hinreichenden Lastabtrag zu gewährleisten.

Nachteilig hierbei ist, dass auch hier erhebliche Kosten und erheblicher Arbeitsaufwand für Verbinden der Elemente und das Herstellen des statisch belastbaren Fundaments notwendig sind. Weiterhin sind zusätzliche Verankerungen notwendig.
WO 2004/101898 A2 offenbart ein Fundament für eine Windkraftanlage aus vorgefertigten Betoneinzelteilen, wobei entweder ein Zentralkörper vorgesehen ist, an dem Flächenkörper horizontal angeschraubt werden, oder das Fundament besteht ausschließlich aus Bauteilen, die sowohl einen flächigen Abschnitt und einen sockelartigen Abschnitt aufweisen, wobei diese dann horizontal miteinander mittels Verschraubung gegen Flansche verbunden werden.
Nachteilig hierbei ist, dass auch hier erhebliche Kosten und erheblicher Arbeitsaufwand für Verbinden der Elemente und das Herstellen des statisch belastbaren Fundaments notwendig sind.
EP 2182201 A1 offenbart zwei unterschiedliche Fundamente für eine Windkraftanlage. Bei beiden wird aus vorgefertigten Betonteilen nach einer entsprechenden Anlieferung vor Ort ein Fundament errichtet. Beide enthalten einen flächigen Abschnitt und einen sockelartigen Abschnitt. In Variante 1 ist ein Zentralkörper vorgesehen. Die Rippen/Flächenelemente werden an diesen angesetzt. Montiert bilden die Rippen einen polygonalen Körper. Der Zentralkörper weist einen Vorsprung auf, der von einem entsprechenden Rücksprung an den Rippen umgriffen wird. Die Rippen werden zusätzlich mittels eines Zurrrings gegen den Zentralkörper arretiert. An den Flächenköpern sind Ankerstangen zur Montage des Turms vorgesehen. Bei der zweiten Variante weisen die Rippen horizontal vorspringende Ankerelemente auf, die sich im montierten Zustand radial in das Zentrum des Fundaments erstrecken. Unterhalb und oberhalb der Anker sind Platten vorgesehen. In den so gebildeten Hohlraum wird der Ortbeton eingebracht, um die Anker miteinander zu verbinden und einen Zentralkörper zu bilden. Bei beiden Varianten wird das horizontale Verbinden vereinfacht. Allerdings weisen sowohl die Rippen als auch der Zentralkörper Dimensionen und Massen auf, die einen Transport kompliziert gestalten.
WO 2017/141095 A1 und WO 2017/141098 A1 offenbaren ebenfalls ein Fundament für eine Windkraftanlage. Dieses Fundament wird aus vorgefertigten Rippenkörpern gebildet, die an ihrem inneren Ende einen Sockelabschnitt aufweisen, auf dem der Turm der Windkraftanlage angeordnet wird. Die Rippen erstrecken sich strahlenförmig nach außen. Die Abschnitte zwischen den Rippen werden in einer weiteren Ausführungsform mit Plattenelementen, die gegen die Rippen mit Flanschen geschraubt werden, zur Herstellung einer Platte gefüllt. Mittig ist anstelle eines Zentralkörpers eine Stahlhülse vorgesehen, die mit im Rippeninneren vorgesehenen Bewehrungen und in inneren Hohlraum vorgesehenen Verstärkungsbalken verbunden ist. Die Rippen weisen eine Grundplatte auf. Auf der ein diagonales Verstärkungselement und der Sockelabschnitt einstückig angeordnet sind. Die Sockelabschnitte sind horizontal über Nut-FederElemente miteinander verbunden. Weiterhin weisen die Sockelabschnitte horizontale Öffnungen auf, in denen Spannelemente zum horizontalen Verbinden der Sockelabschnitte vorgesehen werden. Weiterhin sind in den Sockelabschnitten Ankerstangen für das Verbinden des Turms mit dem Fundament eingegossen. Weiterhin sind ebenfalls außenliegenden Bodenanker offenbart.
Nachteilig hierbei ist, dass auch hier erhebliche Kosten und erheblicher Arbeitsaufwand für Verbinden der Elemente und das Herstellen des statisch belastbaren Fundaments notwendig sind.
Aufgabe der Erfindung ist daher, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und Fundamente für Windkraftanlagenaus vorgefertigten Elementen wirtschaftlich errichtbar zu machen.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, dass das geschlossene Sockelelement des ersten Abschnitts aus wenigstens zwei Segmenten zusammengesetzt ist, dass die Segmente vorgefertigte Elemente aus bewehrtem Beton sind, dass zwischen den Segmenten ein Verbindungsbereich vorgesehen ist, dass die Segmente im Verbindungsbereich Verbindungselemente aufweisen, die aus den Segmenten im Verbindungsbereich aus den Segmenten heraustreten, dass die Segmente mittels der Verbindungselemente zum geschlossenen Sockelelement zusammengesetzt sind.
Hierdurch lässt sich auf besonders einfache Weise ein Fundament bereitstellen, dass mit dem Turm verbunden werden kann. Weiterhin ist es möglich, einen einfachen Transport auch bei Größen zu ermöglichen, der nur im Sondertransport oder gar nicht möglich wären.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Verbindungselemente Stahlelemente sind, die miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung bevorzugt eine Flanschverbindung ist. Dabei ist vorteilhaft, dass die Stahlelemente mittels Schraub- oder Schweißverbindungen miteinander verbunden sind. Es hat sich überraschend gezeigt, dass auf diese Weise einfach ein sehr stabiles Sockelelement zum Lastabtrag in das Fundament erreicht werden kann, obwohl es in Segmente unterteil ist.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Horizontalelemente einen Auflageabschnitt für den ersten Abschnitt aufweisen, bevorzugt sockelartig. Dabei ist vorteilhaft, dass der Auflageabschnitt in wenigstens zwei Teilbereiche durch eine zwischen den Teilbereichen vorgesehene Aussparung, bevorzugt begehbar, aufgeteilt ist, von denen wenigstens einer mit dem darüber angeordneten ersten Abschnitt haltend verbunden ist.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Aussparung unterhalb eines Durchbruchs im ersten Abschnitt zur Durchführung eines Vorspannelements des Turms der Windkraftanlage angeordnet ist. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der erste Teilbereich am vorderen inneren Ende des Horizontalelements vorgesehen ist. Hierdurch kann die Vorspannung auf besonders einfache Weise bereitgestellt werden.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass der zweite Abschnitt aus wenigstens drei Horizontalelementen gebildet ist, und dass die Horizontalelemente in Abhängigkeit von den Parametern des zu errichtenden Turmes anordbar sind. Eine weitere Lehre sieht vor, dass die Horizontalelemente seitlich beabstandet zueinander angeordnet sind, oder dass die Horizontalelemente seitlich parallel beabstandet zueinander angeordnet sind. Vorteilhaft ist weiterhin, wenn baugleiche Horizontalelemente verwendet werden. Hierdurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, ein Fundament in Abhängigkeit der Maße des zu errichtenden Turms bereitzustellen. Insbesondere ist es möglich, mit einem Horizontalelementtyp Fundamente für unterschiedliche Turmradien zu erstellen, indem die Horizontalelemente entsprechend parallel verschoben werden, wie dieses insbesondere im bevorzugten Ausführungsbeispiel dargelegt ist.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine Sockelelement des ersten Abschnitts wenigstens einen im Wesentlichen vertikalen Durchbruch aufweist, in dem ein im Wesentlichen vertikales Verspannelement, Vorspannelement, Bewehrungselement oder Ankerelement, bevorzugt Gewindestange, angeordnet ist. Hierdurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, dass Fundament kostengünstig und schnell bereitzustellen.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Auflageabschnitt des Horizontalelements des zweiten Abschnitts wenigstens einen im Wesentlichen vertikalen Durchbruch aufweist, der montiert mit dem wenigstens einen im Wesentlichen vertikalen Durchbruch des wenigstens einen Sockelelements des ersten Abschnitts fluchtet. Hierdurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, dass Fundament kostengünstig und schnell bereitzustellen.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine Sockelelement des ersten Abschnitts und die wenigstens zwei Horizontalelemente des zweiten Abschnitts durch das im Wesentlichen vertikale Verspannelement, Vorspannelement, Bewehrungselement oder Ankerelement so miteinander verbunden sind, dass keine weiteren Befestigungsmittel, insbesondere horizontale Befestigungsmittel, für den Abtrag der Lasten der Windkraftanlage erforderlich sind. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass es so auf einfache Weise möglich ist, auf horizontale Verbindungsmittel zu verzichten.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass unterhalb oder innerhalb des zweiten Abschnitts wenigstens ein Widerlager vorgesehen ist, gegen das die im Wesentlichen vertikalen Verspannelemente angeordnet und gespannt sind, und/oder dass oberhalb oder innerhalb des ersten Abschnitts ein Widerlager vorgesehen ist, gegen das die im Wesentlichen vertikalen Verspannelemente angeordnet und gespannt sind, wobei das obere Widerlager bevorzugt ein Flansch des Turmes der Windkraftanlage ist. Hierdurch wird es auf einfache Weise möglich, eine sichere Ver- bzw. Vorspannung zu gewährleisten.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass ein weiterer sockelartig ausgeführten Abschnitt vorgesehen ist, der unterhalb des zweiten Abschnitts angeordnet ist und wenigstens ein geschlossenes Sockelelement, bevorzugt hülsenförmig, aufweist, und dass der weitere Abschnitt für den Abtrag der Lasten der Windkraftanlage erforderlich ist. Dabei ist es vorteilhaft, dass das geschlossene Sockelelement des ersten Abschnitts aus wenigstens zwei Segmenten zusammengesetzt ist.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das geschlossene Sockelelement des ersten Abschnitts und/oder des Weiteren Abschnitts aus wenigstens zwei Segmenten zusammengesetzt ist, wobei zwischen den Segmenten ein Verbindungsbereich vorgesehen ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

1 bis 4 Ansichten und Details zu einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments,
5 bis 8 Ansichten und Details zu einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments, und
9a bis 10d eine Ergänzung zu beiden vorherigen Ausführungsformen.

1 bis 4 und 5 bis 8 zeigen eine erste und eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments 10. Gleiche Bestandteile weisen gleiche Bezugszeichen auf.
In einer Grube (nicht dargestellt) im Boden (nicht dargestellt) auf einer Sauberkeitsschicht (nicht dargestellt) jeweils eine Ausführungsform eines Fundaments 10 angeordnet. Sie weisen einen ersten Abschnitt 11 und einen zweiten Abschnitt 12 auf. Weiterhin kann auch ein dritter Abschnitt (nicht dargestellt) optional unter dem zweiten Abschnitt 12 vorgesehen sein, der dann bevorzugt in einer Vertiefung (nicht dargestellt) vorgesehen ist.
Der erste Abschnitt 11 ist als Sockel 20 aus einem oder mehreren geschlossenen Sockelelementen 14 aufgebaut (siehe 2 bis 4 und 6 bis 8), die hier bevorzugt als Kreisringe ausgeführt sind, so dass der Sockelabschnitt 11 einen Innenraum 15 aufweist. Die Sockelelemente 14 weisen beispielsweise vertikale Durchbrüche (nicht dargestellt) auf, in denen nach der Montage des Fundaments 10 Anker- oder Bewehrungsstangen (nicht dargestellt) vorgesehen sind, um das Fundament 10 zu befestigen, zu verspannen bzw. vorzuspannen.
Die Sockelelemente 14 sind aus wenigstens zwei Segmenten 16 gebildet. Diese weisen einen Verbindungsbereich 17 auf, der so realisiert ist, dass die Segmente 16 vertikale Endflächen 38 aufweisen, aus denen Verbindungselemente 36 (siehe 3, 7) heraustreten, die beispielsweise über Verbindungsmittel 37, bevorzugt Flanschverbindungen, Schraubverbindungen) miteinander verbunden werden.
In 3 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Segments 16 gezeigt. Diese weist ein Verbindungselement 36 in Form eines Doppel-T-Trägers mit Endblechen als Flanschabschnitt 38 (4) auf. Diese werden mittels Verbindungsmitteln 37 (hier Schraubverbindungen) miteinander verbunden (siehe 1, 2) Das Verbindungselement ist in das Segment 36 eingegossen.
In 7 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Segments 16 gezeigt. Diese weist ein Verbindungselement 36 in Form zweier V-förmig angeordneter Bleche mit Endblechen als Flanschabschnitt 38 (8) auf. Diese werden mittels Verbindungsmitteln 37 (hier Schraubverbindungen) miteinander verbunden (siehe 5, 6) Das Verbindungselement 36 ist über die V-förmig angeordneten Bleche in das Segment 36 eingegossen. Die Bleche weisen Öffnungen auf, um eine bessere Verbindung mit dem Beton des Segments 16 eingehen zu können.
6 zeigt das Sockelelement 14 von seiner Unterseite 41. Die Verbindungselement 36 sind dabei so ausgeführt, dass die unteren Flanschabschnitte 38 über die Unterseite 41 hinausragen. Diese greifen im montierten Zustand wie er in 5 gezeigt ist, in Abstände 42 zwischen den Horizontalelementen 22.
Der zweite Abschnitt 12 ist flächig ausgeführt. Alternativ kann er aber auch eine sternform realisiert werden. Eine räumliche Ansicht des Fundaments 10 ist in 1 und 4 dargestellt. Der zweite Abschnitt 12 ist aus Horizontalelementen 22 in Form von Rippenelementen ausgeführt. Diese sind in den 9a bis 9d. Diese erstrecken sich vom Innenraum 15 aus gesehen radial nach außen. Sie weisen eine Grundplatte 23 auf, die beispielsweise trapezförmig ausgeführt ist, so dass alle zusammengesetzten Grundplatten eine polygonale Fläche bilden, die sich einer Kreisform annähert. Alternativ sind auch Kreissegmente (siehe 10a bis 10d) oder eine Mischform aus Kreissegment und Trapezform möglich. Zwischen Seitenwänden 44 der Grundplatten 23 können bevorzugt Abstände B vorgesehen sein, die vom Durchmesser des zu errichtenden Turms abhängig sind. Diese Abstände B können mit Abdeckelementen (nicht dargestellt) abgedeckt werden, um die Auflast durch aufgeschütteten Boden zu erhöhen.
Am inneren Ende 24 der Grundplatte 23 ist ein Auflagerabschnitt 25 vorgesehen, der im Wesentlichen bevorzugt mit dem Sockel 20 des ersten Abschnitts 11 korrespondiert. Im Auflagerabschnitt 25 können ebenfalls Durchbrüche 18 vorgesehen sein.
Hier als bevorzugte Ausführungsform für einen Betonturm können fluchtend zu den Durchbrüchen (nicht dargestellt) im ersten Abschnitt 11 Bewehrungseisen oder Ankerstangen (nicht dargestellt) im Auflagerabschnitt 25 beispielsweise im ersten und zweiten Auflagerabschnitt 29, 30 eingebaut sein, die sich nach außen aus dem Beton des sockelartigen Abschnitts 25 des Horizontalelements 22 erstrecken. Auf dem Auflagerabschnitt 25 wird der Sockel 20 mit seinem wenigstens einen Sockelelement 14 angeordnet.
Der Auflagerbereich 25 ist hier bevorzugt in zwei Auflagerabschnitte 29, 30 aufgeteilt. Zwischen den Auflagerabschnitt 29, 30 kann eine Aussparung 33 vorgesehen sein, die bevorzugt begehbar ausgeführt ist. Der erste Auflagerabschnitt 29 ist am inneren Ende 24 des Horizontalelements 22 vorgesehen. Er ist hier in den Ausführungsformen als schmale Säule ausgeführt. Die freibleibenden Bereiche 31 rechts und links davon bilden im montierten Zustand des Fundaments einen Durchgang 32, um einen Zugang zur Aussparung 33 bereitzustellen. Der zweite Auflagerabschnitt 30 sockelartig (9a -9d) oder als Bestandteil einer Versteifungswand 26 (nicht dargestellt) ausgeführt.
Rechtwinklig auf der Grundplatte ist die Versteifungswand 26 angeordnet, deren Höhe beispielsweise hin zum äußeren Ende 27 der Grundplatte 23 abnimmt. Zwischen zwei benachbarten Versteifungswänden 26 bildet sich ein nach oben offener Hohlraum 28, in den Aufschüttboden (nicht dargestellt) einbringbar ist, wodurch eine Auflast auf den zweiten Abschnitt 12 des Fundaments 10 aufbringbar ist.
Die Segmente 16 sind bevorzugt mittig (abhängig von der Anordnung der Vorspannelemente des Turms) Durchbrüche 40 vorgesehen, durch die Vorspannelemente des Turms geführt werden. Die Unterseite (nicht dargestellt) des Segments 16 dient dann als Widerlager für die Vorspannelemente. Die Aussparungen 33 sind so angeordnet, dass sie sich unterhalb des unteren Endes der Durchbrüche 40 befinden, so dass diese erreichbar für das Vorspannen sind. Weiterhin können Vertiefungen 43 auf den Segmenten vorgesehen sein. Diese können für das Anordnen von Mitteln für das Verbinden mit dem Turm dienen.
Unterhalb des zweiten Abschnitts 12 kann ein dritter Abschnitt (nicht dargestellt) vorgesehen. Dieser dient zur Versteifung des Fundaments 10. Es hat sich gezeigt, dass es möglich ist, insbesondere bei großen Sockeldurchmessern, lediglich den dritten Abschnitt (nicht dargestellt) vorzusehen, um einen hinreichenden Lastabtrag zu erreichen. Dieser kann ebenfalls aus einzelnen Segmenten 16 mit entsprechenden Verbindungsmitteln und ggf. Durchbrüchen aufgebaut sein
Weiterhin ist der dritte Abschnitt (nicht dargestellt) auch gleichzeitig mit seinem untersten Sockelelement (nicht dargestellt) falls erforderlich ein Widerlager für Befestigungselemente (nicht dargestellt) der Ankerstangen (nicht dargestellt) bei Vorspannung. Hier können beispielsweise zwei Sockelelement (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die aus Segmenten 16 gebildet sind, die hier wiederum stoßartig angeordnet sind. Alternativ können auch weitere Sockelelemente (nicht dargestellt) vorgesehen werden. Im untersten Sockelelement (nicht dargestellt) kann eine Vertiefung (nicht dargestellt) vorgesehen, in die die Befestigungselemente (nicht dargestellt) eingreifen können, oder in denen Widerlagerelemente (nicht dargestellt) angeordnet werden können.
Unterhalb des dritten Abschnitts (nicht dargestellt) ist ein Hohlraum (nicht dargestellt) vorgesehen, in den die Ankerstangen/Gewindestanden (nicht dargestellt) bzw. andere Alternative Befestigungsmittel (Kabel etc.) münden und auf die beispielsweise Muttern als Befestigungsmittel (nicht dargestellt) in Form von Arretier- und Vorspannmittel aufgeschraubt werden. Aus Korrosionsschutzgründen für die Befestigungsmittel wird der Hohlraum (nicht dargestellt) mit Ortbeton verfüllt.
Wie in 10 a bis 10d dargestellt ist, ist es möglich mit einem Horizontalelement 22 einen zweiten Abschnitt zu bilden, der unterschiedlich große Innenräume 15 aufweist, indem die Horizontalelemente 22 entlang eines vom Mittelpunkt ausgehenden Strahls nach innen oder nach außen verschoben werden, wie dieses in 10d durch den Doppelpfeil A dargestellt ist. Nach innen wird dieses dadurch begrenzt, dass sich die Seitenflächen 44 der Grundplatten 23 der Horizontalelemente 22 berühren. Nach außen ist dieses abhängig vom Radius 45 des zu errichtenden Turms, der in den 10a bis 10d durch einen Kreis 46 dargestellt ist. Der Abstand B ist bevorzugt über die gesamte Länge der Seitenflächen 44 vom inneren Ende 24 zum äußeren Ende 27 hin gleich, so dass zwei Seitenflächen 44 parallel zueinander angeordnet sind. Hierdurch können auf einfache Weise bevorzugt mit einem einzigen Horizontalelement 22 Fundamente für Türme mit unterschiedlichen Durchmessern errichtet werden.
Weiterhin können Abdeckplatten (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die auf zwei benachbarte Grundplatten 23 aufgelegt werden, um den Abstand B zwischen zwei Seitenflächen 44 abzudecken, damit der Boden nicht in den Abstand B hinein bzw. durch den Abstand B hindurch gelangen kann. Durch die Abdeckplatte (nicht dargestellt) kann die volle Auflast des Aufschüttboden (nicht dargestellt) auf den zweiten Abschnitt durch Einbringen in den Hohlraum 28 aufgebracht werden.
Bezugszeichenliste

10: Fundament
11: erster Abschnitt /Sockelabschnitt
12: zweiter Abschnitt
14: Sockelelement
15: Innenraum
16: Segment
17: Verbindungsbereich
20: Sockel
22: Horizontalelement/ Rippenelement
23: Grundplatte
24: Inneres Ende
25: Auflagerabschnitt
26: Versteifungswand
27: äußeres Ende
28: Hohlraum
29: erster Auflagerabschnitt
30: zweiter Auflagerabschnitt
31: freibleibender Bereich
32: Durchgang
33: Aussparung
36: Verbindungselement
37: Verbindungsmittel
38: Flanschabschnitt
40: Durchbruch
41: Unterseite
43: Vertiefung
44: Seitenfläche
45: Radius
46: Kreis
A: Verschieberichtung
B: Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20160369520 A1 [0002]
WO 2008/036934 A2 [0002, 0004]
EP 1074663 A1 [0005]
WO 2004/101898 A2 [0007]
EP 2182201 A1 [0009]
WO 2017/141095 A1 [0010]
WO 2017/141098 A1 [0010]

Claims

Fundament für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament (10) im Wesentlichen vorgefertigte Elemente, bevorzugt aus bewehrtem Beton, aufweist, mit einem ersten, sich vertikal erstreckenden sockelartig ausgeführten Abschnitt (11), auf dem ein Turm der Windkraftanlage anordbar ist, und einem zweiten sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt (12) als Fundamentkörper, der sich in Kontakt mit dem Boden befindet, wobei der erste Abschnitt (11) oberhalb des zweiten Abschnitts (12) angeordnet ist und wenigstens ein geschlossenes Sockelelement (14), bevorzugt hülsenförmig, aufweist, das ringförmig oder polygonal ausgeführt ist, und wobei der zweite Abschnitt (12) aus wenigstens zwei Horizontalelementen (22) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossene Sockelelement (14) des ersten Abschnitts (11) aus wenigstens zwei Segmenten (16) zusammengesetzt ist, dass die Segmente (!6) vorgefertigte Elemente aus bewehrtem Beton sind, dass zwischen den Segmenten (16) ein Verbindungsbereich (17) vorgesehen ist, dass die Segmente (16) im Verbindungsbereich Verbindungselemente aufweisen, die aus den Segmenten (16) im Verbindungsbereich (17) aus den Segmenten heraustreten, dass die Segmente (16) mittels der Verbindungselemente zum geschlossenen Sockelelement (!4) zusammengesetzt sind.
Fundament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente Stahlelemente sind, die miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung bevorzugt eine Flanschverbindung ist.
Fundament nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlelemente mittels Schraub- oder Schweißverbindungen miteinander verbunden sind
Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalelemente (22) einen Auflageabschnitt (25) für den ersten Abschnitt (11) aufweisen, bevorzugt sockelartig.
Fundament nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflageabschnitt in wenigstens zwei Teilbereiche (29, 30) durch eine zwischen den Teilbereichen (29, 30) vorgesehene Aussparung (33), bevorzugt begehbar, aufgeteilt ist, von denen wenigstens einer mit dem darüber angeordneten ersten Abschnitt (11) haltend verbunden ist.
Fundament nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (33) unterhalb eines Durchbruchs (40) im ersten Abschnitt (11) zur Durchführung eines Vorspannelements des Turms der Windkraftanlage angeordnet ist, und/oder dass der erste Teilbereich (29) am vorderen inneren Ende (24) des Horizontalelements (22) vorgesehen ist.
Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (12) aus wenigstens drei Horizontalelementen (22) gebildet ist, und dass die Horizontalelemente (22) in Abhängigkeit von den Parametern des zu errichtenden Turmes, insbesondere dem Turmradius, anordbar sind.
Fundament nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalelemente (22) seitlich beabstandet zueinander angeordnet sind, oder dass die Horizontalelemente (22) seitlich parallel beabstandet zueinander angeordnet sind.
Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sockelelement (14) des ersten Abschnitts (11) wenigstens einen im Wesentlichen vertikalen Durchbruch (18) aufweist, in dem ein im Wesentlichen vertikales Verspannelement, Vorspannelement, Bewehrungselement oder Ankerelement, bevorzugt Gewindestange, anordbar ist.
Fundament nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflageabschnitt (25) des Horizontalelements (22) des zweiten Abschnitts (12) wenigstens einen im Wesentlichen vertikalen Durchbruch aufweist, der montiert mit dem wenigstens einen im Wesentlichen vertikalen Durchbruch (18) des wenigstens einen Sockelelements (14) des ersten Abschnitts (11) fluchtet.