WO2022106363A1

WO2022106363A1 - Fundament für einen turm für eine windkraftanlage

Info

Publication number: WO2022106363A1
Application number: PCT/EP2021/081710
Authority: WO
Inventors: Christoph Schriefer; Gregor Prass
Original assignee: Anker Werk I Port Mukran Gmbh
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2022-05-27
Also published as: EP4248038A1

Abstract

Ein Fundament für einen Turm für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament wenigstens zwei vorgefertigte Elemente (11, 12, 20) aus bewehrtem Beton und einen Montagebereich (13) für die Errichtung des Turms aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente (11, 12, 20) wenigstens teilweise im Montagebereich (13) kreuzend übereinander angeordnet sind.

Description

Beschreibung

Fundament für einen Turm für eine Windkraftanlage

Die Erfindung betrifft Fundament für einen Turm für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament wenigstens zwei vorgefertigte Elemente aus bewehrtem Beton und einen Montagebereich für die Errichtung des Turms aufweist.

Fundamente für Türme von 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. 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 problem behaftet. Weiterhin ist der Rückbau nach dem Ende der Lebensdauer der Windkraftanlage teuer und sehr aufwendig.

Unter einem Turm wird hier sowohl ein Turm aus Rohrschüssen beispielsweise aus Beton und/oder Stahl sowie auch ein Fachwerkturm / Gitterturm / Mast oder eine Kombination aus beidem verstanden.

Die Erfindung sieht vor, dass die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente wenigstens teilweise im Montagebereich kreuzend übereinander angeordnet sind.

Hierdurch wird ein besonders einfaches Fundament bereitgesellt. Es hat sich überraschend gezeigt, dass ein solches Fundament hinreichend ist, um die auftretenden Lasten in den Boden abzutragen. Insbesondere hat sich überraschend gezeigt, dass, wenn quaderartige bzw. quaderähnliche oder plattenartige längliche vorgefertigte Elemente aus Beton so angeordnet werden, dass sie sich in einem länglichen Bauteil zu beiden Seiten des Montagebereichs, bevorzugt symmetrisch, und gleichzeitig bevorzugt durch den Montagebereich hindurch erstrecken, die Lasten entsprechend abtragbar sind. Dabei werden je nach Höhe und Durchmesser des Turms bevorzugt die Dimensionen der vorgefertigten Elemente so gewählt, dass der Montagebereich des Turms auf dem Fundament sich über das oberste vorgefertigte Element vollständig erstreckt, was zu einem besonders einfachen und kostengünstigen Fundament führt. Besonders bevorzugt erfolgt das Kreuzen vollständig im Montagebereich. Abweichungen hiervon sind allerding möglich. Das Kreuzen ist dabei so zu verstehen, dass jede Art von winkliger Anordnung der vorgefertigten Elemente zueinander hierunter zufassen ist. Sofern notwendig können auch mehrere vorgefertigte Elemente fluchtend übereinander angeordnet werden. Auch eine helixartige Anordnung ist möglich.

Im Fall der Vorspannung wird über das Vorspannen der vorgefertigten Elemente in einer der Elementfuge bevorzugt eine Schubverbindung bereitgestellt. Der Lastabtrag erfolgt dabei durch die Vorspannung über Reibung in der Elementfuge. Die Befestigungsmittel sind dadurch frei von Schubbelastungen.

Alternativ könnte das Verspannen auch so ausgelegt werden, dass lediglich ein Scherlochleibungsverbindung gegeben ist.

Vorgefertigte Elemente können beispielsweise vor Ort gefertigt werden und dann am Errichtungsort platziert werden oder beispielsweise in einem Betonwerk unter definierten Bedingungen gefertigt werden und dann zum Errichtungsort transportiert werden. Andere Varianten sind ebenfalls möglich.

Errichtet wird das Fundament insbesondere, indem im Boden am Errichtungsort eine Vertiefung, beispielsweise ein Graben, ggf. mit Sauberkeitsschicht, bereitgestellt wird, in der dann das erste vorgefertigte Element abgesetzt wird. Ggf. wird dann bereits der Boden so wieder aufgefüllt, dass eine weitere Vertiefung, beispielsweise ein Graben, ggf. mit Sauberkeitsschicht, bereitgestellt, in der dann das nächste vorgefertigte Elemente unter dem entsprechenden Winkel kreuzend, bevorzugt im Montagebereich, abgesetzt wird. Dieses wird wiederholt, bis die notwendige Anzahl von vorgefertigten Elementen vorgesehen ist. Zur Erhöhung der Auflast auf das Fundament bzw. seine Teile kann eine Abdeckung mit Boden erfolgen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass sich die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente ausgehend von einem Mittelpunkt des Montagebereichs gleich lang in horizontaler Richtung erstrecken. Es hat sich gezeigt, dass durch Anordnung die auftretenden lasten besonders gut abgetragen werden können.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente im Montagebereich wenigstens teilweise überlappend übereinander angeordnet sind. Hierdurch ist eine einfache Montage des Turms auf dem Fundament bei gleichzeitig gut Lastabtrag möglich.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Winkel zwischen zwei benachbarten Abschnitten der vorgefertigten Elemente im Wesentlichen gleich für alle benachbarten Abschnitte ist. Bei zwei vorgefertigten Elementen beträgt der Winkel bevorzugt dann 90 Grad zwischen den Abschnitten. Allerdings sind auch unterschiedliche Winkel zwischen den Abschnitten möglich.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein vorgefertigtes Element aus wenigstens zwei einzelnen vorgefertigten Elementen bevorzugt vor Ort zusammengesetzt ist. Vorteilhaft ist dabei, dass die wenigstens zwei einzelnen vorgefertigten Elementen berührend oder beabstandet zueinander angeordnet sind. Weiterhin ist dabei zusätzlich oder alternativ vorteilhaft, dass die wenigstens zwei einzelnen vorgefertigten Elementen parallel zueinander, insbesondere neben- und/oder übereinander oder auch versetzt, angeordnet sind. Hierdurch wird es möglich besser transportierbare Elemente bereitzustellen. Diese können bei einem Vorsehen von hinreichender ggf. überlappender Bewährung auch vor Ort miteinander beispielsweise durch Vergießen von Verbindungsbereichen mit Beton miteinanderverbunden werden. Dadurch lassen sich auch längere Elemente bereitstellen, die ggf. nicht ohne weiteres in der notwendigen Länge transportabel sind. Gleiches gilt auch für mehrere neben einander anzuordnende vorgefertigte Element, verbunden oder nur aneinandergelegt, wodurch evtl. Transportprobleme hinsichtlich der Breite der Elemente und evtl, teurer Sondertransporte vermieden werden kann. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass mehr als zwei sich kreuzende vorgefertigte Elemente vorgesehen sind, wobei bevorzugt die vorgefertigten Elemente sternförmig, besonders bevorzugt mit einer symmetrischen Anordnung vorgesehen sind.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente im Montagebereich wenigstens abschnittsweise ineinandergreifen und/oder aufeinander aufliegen. Bei einem Ineinandergreifen wird vorteilhaft die Verzahnung erhöht. Ein Aufeinanderliegen ist einfacher bereitzustellen. Hierfür sind bevorzugt Aussparungen in den vorgefertigten Elementen vorgesehen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass auf den wenigstens zwei vorgefertigten Elementen im Montagebereich wenigstens ein Sockelelement, bevorzugt vorgefertigt oder vor Ort errichtet, angeordnet ist. Hierdurch kann falls notwendig eine Erhöhung des Fundaments bzw. des Montagebereichs aus dem Boden heraus bzw. eine Absenkung der Vorgefertigten Elemente in den Boden hinein, um eine größere Auflast durch eine höhere Bodenüberdeckung bereitzustellen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Montagebereich Durchbrüche mit vertikaler Erstreckung zum Einsetzen von Befestigungselementen aufweist, wobei es sich bevorzugt bei den Befestigungselementen um einen Ankerkorb, vertikales Verspannelemente, Vorspannelemente, Bewehrungselemente oder Ankerelemente, bevorzugt Gewindestangen handelt. Die Durchbrüche sind dabei bevorzugt in allen oder wenigstens in allen bis auf das unterste vorgefertigte Element im Montageberich vorgesehen. Es ist vorteilhaft, dass die Durchbrüche der vorgefertigten Elemente dabei fluchten, um die Befestigungselemente aufzunehmen. Diese werden zum Ver- /Vorspannen der Fundamentteile und/oder zum Befestigen des Turms verwendet.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass sich die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente vom Montagebereich gesehen nach außen verjüngen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass ein oberhalb eines darunter liegenden vorgefertigten Elements angeordnetes vorgefertigtes Element an wenigstens einem von dem Montagebereich abgewandten Ende wenigstens ein sich nach unten erstreckendes Aufstandselement aufweist, dass bevorzugt wenigstens eines darunter vorgesehenen vorgefertigten Elements aufweist. Hierdurch ist es möglich, die Elemente anzuordnen und den Boden erst später einzubringen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente eine größere Erstreckung in längs als in Querrichtung aufweisen.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass mittels der Befestigungselemente eine Vorspannung in einer Elementfuge zwischen wenigstens zwei vorgefertigten Elementen bereitgestellt ist, so dass bevorzugt eine Schubverbindung in der Elementfuge vorliegt. Der Lastabtrag erfolgt im Fundament dabei durch die Vorspannung über Reibung in der Elementfuge. Die Befestigungsmittel sind dadurch frei von Schubbelastungen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine räumliche Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments,

Figur 2 eine Schnittansicht zu Figur 1 , wobei das Fundament im Boden eingebracht ist,

Figur 3 eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform zu Figur 2,

Figur 4 als alternative Ergänzung zu Figur 1 in Form einer räumlichen Ansicht des Fundaments aus Figur 1 mit Sockelabschnitt,

Figur 5 eine räumliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments,

Figur 6 als alternative Ergänzung zu Figur 5 in Form einer räumlichen Ansicht des Fundaments aus Figur 5 mit Sockelabschnitt,

Figur 7a und 7b Schnittansichten zu Figur 5,

Figur 8a und 8b Schnittansichten einer alternativen Ausführungsform zu Figur 7a und 7b,

Figur 9 eine räumliche Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments,

Figur 10 eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments,

Figur 11 eine Draufsicht einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments, Figur 12a und 12b Schnittansichten zu einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments,

Figur 13a und 13b Schnittansichten einer alternativen Ausführungsform zu Figur 12a,

Figur 12b,

Figur 14 eine alternative Ausführungsform zu Figur 9,

Figur 15 eine räumliche Ansicht einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments als alternative Ausführungsform zu Figur 10 und Figur 14,

Figur 16 eine Draufsicht zu Figur 15,

Figur 17 eine Explosionsansicht zu Figur 15,

Figur 18 eine erste Schnittansicht zu Figur 15,

Figur 19 zweite Schnittansicht zu Figur 15,

Figur 20 eine räumliche Ansicht einer siebten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments als Alternative Ausführungsform zu Fig. 14,

Figur 21 eine Draufsicht zu Figur 20,

Figur 22 eine Explosionsansicht zu Figur 20,

Figur 23 eine erste Schnittansicht zu Figur 20,

Figur 24 zweite Schnittansicht zu Figur 20

Figur 25 eine Draufsicht auf eine siebte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments, und

Figur 26 eine Seitenansicht der vorgefertigten Elemente der Figur 26.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fundament 10 mit einem unteren ersten vorgefertigten Element 11 und einem darüber kreuzend angeordneten oberen vorgefertigten Element 12. Die vorgefertigten Elemente 11, 12 kreuzen bevorzugt in einem Montagebereich 13. Auf dem Montagebereich 13 wird der Turm 100 einer Windkraftanlage zur Befestigung angeordnet. Der Montagebereich 13 weist Durchbrüche 14 auf. In diese Durchbrüche 14 werden Befestigungselemente 15 eingebracht, um das Fundament 10 zu verspannen oder vorzuspannen.

Im Fall der Vorspannung wird über das Vorspannen der vorgefertigten Elemente 11 , 12 in der Elementfuge 27 bevorzugt eine Schubverbindung bereitgestellt. Der Lastabtrag erfolgt dabei durch die Vorspannung über Reibung in der Elementfuge 27. Die Befestigungsmittel sind dadurch frei von Schubbelastungen. Alternativ könnte das Verspannen auch so ausgelegt werden, dass lediglich ein Scherlochleibungsverbindung gegeben ist.

Weiterhin können diese Befestigungselemente 15 zur Befestigung des Turms 100 auf dem Fundament 10 eingesetzt werden.

Die vorgefertigten Elemente 11 , 12 sind unter einem Winkel a, der hier in Figur 1 ein rechter Winkel als bevorzugte Ausführungsform ist, aufeinander angeordnet.

Figur 2 zeigt eine geschnittene Ansicht des Fundaments 10 mit darauf angeordnetem Turm 100. In einem Boden 110 ist ein Graben 111 (kann auch eine Grube bzw. Baugrube sein) vorgesehen, in dem beispielsweise eine Sauberkeitsschicht 112 eingebracht sein kann. Auf dieser Sauberkeitsschicht 112 oder auf dem Boden 110 wird das untere vorgefertigte Element 1 lAngeordnet. Im Montagebereich 13 ist ein Ankerkorb 16 als Befestigungselement 15 vorgesehen. Der Ankerkorb 16 setzt sich dabei hier beispielsweise aus einem zum Durchmesser des Turms 100 korrespondierenden Ringelement 17 zusammen, auf dem die Befestigungselemente 15 beispielsweise als Anker- oder Gewindestangen bevorzugt rechtwinklig angeordnet sind. Die fluchtenden Durchbrüche 14 der vorgefertigten Elemente 11 und 12 korrespondieren dabei mit den Befestigungselementen 15 und deren Anordnung auf dem Ringelement 17. Alternativ können auch einfache Konterelemente oder andere Befestigungselemente hier vorgesehen sein. Im Bereich des Ankerkorbs 17 ist eine Aussparung 113 in der Sauberkeitsschicht 112 vorgesehen. In diese Aussparung wird nach Montage des Fundaments und gegebenenfalls auch nach Montage des Turms 100 zu Korrosionsschutzzwecken beispielsweise Ortbeton 114 eingebracht.

Oberhalb des unteren vorgefertigten Elements 11 wird im Boden 110 ein hier nicht dargestellter weiterer Graben beispielsweise mit einer Sauberkeitsschicht 112 vorgesehen. Die Anordnung des vorgefertigten Elements 12Auf dem vorgefertigten Element 11 im Montagebereich 13 erfolgt dabei so, dass die Durchbrüche 14 fluchten. Nach Aushärten des Ortbetons 114 wird in den dann noch offenen Bereichen des Grabens 111 weiteres Material 115, beispielsweise Ortbeton oder Boden, eingebracht. Alternativ kann auch Bodenmaterial 116 eingebracht werden, dass ggf. verdichtet wird. ln Figur 3 ist eine alternative Schnittansicht zu Figur 2 gezeigt mit alternativen Befestigungsmitteln 15. In den nachfolgenden Ausführungsformen und Ansichten ist der Einbau der Fundamente 10 in den Boden 110 nicht dargestellt. Der Einbau erfolgt jeweils nach gleichem Prinzip wie in Figur 2 geschildert. In der alternativen Ausführungsform gemäß Figur 3 ist in das untere vorgefertigte Element 11 Bereits ein System aus Befestigungselementen 15, beispielsweise ein Ankerkorb 16 mit Ringelement 17 oder anderen alternativen Widerlagerelementen im Montagebereich 13 vorgesehen. Auf diese vorgesehenen Befestigungselemente wird dann das obere vorgefertigte Element 12 mit seinen Durchbrüchen 14 aufgebracht, sodass die Befestigungselemente 15 durch die Durchbrüche für 14 hindurchreichen. Die oberen Enden der Befestigungselemente 15 können dann zur Befestigung des Turms 100 auf dem Fundament 10 wie in Figur 3 dargestellt verwendet werden.

Figur 4 zeigt beispielsweise zur Erhöhung des Fundaments 10 auf dem oberen Befestigungselement 12 ein Sockelelement 18. Dieses Sockelelement 18 kann dabei mit passendem Durchmesser zum Turm 100 ringförmig ausgeführt sein. Alternativ sind auch vorgefertigte Elemente als Sockelelement 18 oder ein Erstellen des Sockelabschnitts 18 vor Ort. Vorteilhaft ist es dabei, wenn ebenfalls Durchbrüche 14 vorgesehen sind, durch die Befestigungsmittelelemente 15 hindurchtreten können. In Figur 4 gezeigt ist ein quaderförmiges Sockelelement als vorgefertigtes Element.

Die Figuren 5 bis 8B zeigen eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fundaments 10. Dabei ist eine Verzahnung in den vorgefertigten Elementen 11 , 12 gezeigt und vorgesehen. Die räumliche Darstellung des Fundaments 10 gemäß zweiter Ausführungsform ist in Figur 5 gezeigt. Zusätzlich kann alternativ (Figur 6) ein Sockelelement 18 vorgesehen sein. Auch hier sind wiederum Durchbrüche 14 vorgesehen in die Befestigungselemente 15 eingebracht sind. Diese sind entweder in ein vorgefertigtes Element 11 oder unterhalb desselben angeordnet in Form von Befestigungselementen 15, ggf. mit Ringelement 17 beispielsweise als Bestandteil eines Ankerkorbs 16 (Figuren 7A bis 8B).

Das untere vorgefertigten Element 11 weist eine nach oben offene Aussparung 21 auf. Das obere vorgefertigten Element 12 weist eine nach unten offene Aussparung 22 auf. Die Höhe der Aussparungen 21 , 22 ist dabei bevorzugt gleich, so dass die vorgefertigten Elemente 11 , 12 miteinander so verzahnt werden können, das bevorzugt im Wesentlichen eine Oberfläche 23, wie in Figur 5 gezeigt, auf der Oberseite des Fundaments 10 gebildet ist. Das Fundament 10 kann dadurch in einer Grube ggf. mit einer Sauberkeitsschicht errichtet werden.

Die Figuren 12A bis 13B zeigen analog eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments 10. Die vorgefertigten Elemente 11, 12 sind dabei ausgehend vom Montagebereich 13 zu ihren vom Montagebereich 13 abgewendeten Enden verjüngend dargestellt. Das untere vorgefertigten Element 11 weist analog der Ausführungsform gemäß Figur 5 eine nach oben offene Aussparung 21 auf. Das obere vorgefertigten Element 12 weist analog der Ausführungsform gemäß Figur 5 eine nach unten offene Aussparung 22 auf. Die Montage erfolgt entsprechend der zuvor beschriebenen Ausführungsform.

Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fundaments 10. Dabei weist das obere vorgefertigte Element ^Beispielsweise an den Außenseiten Vorsprünge auf 19Auf, die in etwa die Höhe des darunter angeordneten vorgefertigten Elements 11 Aufweisen. Hierdurch ist es möglich, dass jetzt tor- oder portalartig vorgesehene obere vorgefertigte Element 12Auf dem unteren vorgefertigten Element 1 lAnzuordnen, wobei wiederum die Durchbrüche 14 im Montagebereich 13 fluchtend miteinander vorgesehen werden. Durch die Vorsprünge 19 ist es bevorzugt möglich, die Errichtung bevorzugt in einer Baugrube (nicht dargestellt) beispielsweise auf einer darin vorgesehenen Sauberkeitsschicht 112 ohne ein Auffüllen des Bodens vorzusehen, sodass die Aufbauarbeiten erst nach Montage des Fundaments 10 und gegebenenfalls nach Einbringen des Ortbetons 114 als Korrosionsschutz hier erfolgen kann.

Figur 14 zeigt eine alternative Ausführungsform zu Figur 9 des erfindungsgemäßen Fundaments 10. Dabei sind die Vorsprünge als separate Vorsprungelemente 19a ausgeführt. Diese sind unterhalb den entsprechenden Endabschnitten des oberen vorgefertigten Elements 12 des oberen vorgefertigten Elements 12Analog Figur 9 angeordnet. Die Vorsprungelemente 19a sind dabei mittels Befestigungselementen 15a und Widerlagerelementen 17a mit dem oberen vorgefertigten Element 12 verspannt. Die Befestigungselemente 15a, bevorzugt Gewindestangen, sind in Durchbrüchen 14a im oberen vorgefertigten Element 12Angeordnet. Alternativ können analog Figur 1 die Durchbrüche 14a auch im oberen vorgefertigten Element 12 und fluchtend im unteren vorgefertigten Element 11 vorgesehen sein und das Widerlagerelement 17a unterhalb des unteren vorgefertigten Elements 11 vorgesehen sein. Der Ausführungsform gemäß Figur 10 sind für das untere Element 11 und das obere Element 12 mehrere vorgefertigte, parallel zueinander angeordnete Elemente 11A, 11B bzw. 12A, 12B zur Erstellung des Fundaments 10 vorgesehen. Hierbei werden die einzelnen schmaleren Elemente 11 A, 11B nacheinander entweder beanstandet und einander anschließend parallel zueinander angeordnet. Gleiches gilt für die darüber kreuzenden oberen vorgefertigten Elemente 12A, 12B. Es ist weiterhin auch möglich, die Anzahl der parallel angeordneten Elemente weiter zu erhöhen je nach Erfordernis hinsichtlich der Auslegung des Fundaments 10.

In Figur 11 ist eine weitere alternative Ausführungsform gezeigt, bei der nicht nur zwei vorgefertigte Elemente, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wie dieses in den vorherigen Ausführungsform gezeigt wurde, sondern hier jetzt drei vorgefertigte Elemente 11 , 12, 20 unter einem Winkel ß oder mehreren unterschiedlichen Winkel alternativ angeordnet sind. Das Anordnen erfolgt dabei übereinander. Auch hier wäre es möglich, mehrere parallele Elemente analog Figur 10 vorzusehen, was auch für die Übrigen aus zuvor geschilderten Ausführungsform gilt.

Figuren 15-19 zeigen eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments 10 in Anlehnung an die Ausführungsformen zu Figur 10 und Figur 14. Dabei sind das vorgefertigte Element 11 und das vorgefertigte Element 12 jeweils aus zwei parallel zueinander angeordneten Elementen 11 A, 11B und 12A, 12B vorgesehen, die jeweils parallel einen Abstand 25, 26 zueinander aufweisen.

Die jeweiligen Elemente 11 A, 11 B und 12A, 12B sind weiterhin in einem Winkel a, der hier bevorzugt ein rechter Winkel ist zueinander angeordnet. Von oben betrachtet ergibt die Anordnung der Elemente A, 11B und 12A, 12B eine Kreuzform oder auch #Formen. An den vier Kreuzungspunkten sind in dieser Ausführungsform bevorzugt jeweils ein, also insgesamt vier, Montagebereiche 13 vorgesehen. Hierfür sind in den Elementen 11 A, 11 B, 12A, 12B in den Kreuzungspunkten hier bevorzugt jeweils pro Montagebereich 13 vier Durchbrüche 14 vorgesehen, in denen Befestigungselemente 15 vorgesehen sind. In den unteren Elementen 11A, 11B können dabei entweder Widerlager 17 im bewehrten Beton oder unterhalb der Durchbrüche 14 vorgesehen sein. Auf der Oberseite 23 der Elemente 12A, 12B sind Vertiefungen 24 vorgesehen. In diese Vertiefungen können beispielsweise Standflächen eines Turms 100 eingesetzt werden. Die Befestigungselemente 15 können dann zum Vorspannen der vorgefertigten Elemente 11A, 11B, 12A, 12B verwendet werden, um in den Elementfuge 27 die gewünschte Schubverbindung zu erzeugen. Weiterhin bevorzugt ist hier, wie in den Figuren 15, 17, 19 dargestellt ist, unter den äußeren Abschnitten der vorgefertigten Elemente 12A und 12B jeweils Vorsprung Elemente 19A angeordnet, die bevorzugt wie zuvor dargestellt miteinander verbunden bzw. miteinander verspannt oder vorgespannt werden.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments 10 ist analog der Figur 14 ein erfindungsgemäßes Fundament 10 gezeigt, auf dem ebenfalls ein Turm 100 mit vier Aufstandselementen, beispielsweise ein Stab- oder Fachwerkturm, anordbar ist.

Dafür werden dessen Aufstandsflächen (nicht dargestellt) in Vertiefungen 24 hier in vier Montagebereichen 13 auf der Oberseite 23 des oberen vorgefertigten Elements 12A angeordnet.

Hierfür sind in den Vertiefungen und korrespondierend dazu im unteren vorgefertigten Element 11 Durchbrüche 14 vorgesehen, in denen Befestigungselemente 15 eingesetzt sind. Diese weisen wie bereits zuvor dargelegt entweder Widerlager 17 unterhalb des unteren Elements 11 oder im Element 11 auf.

Unter den äußeren Abschnitten des oberen Elements 12 sind wiederum Vorsprungelemente 19A vorgesehen. Diese sind entweder wie zuvor dargelegt mit dem oberen Element 12 verbunden, verspannt oder vorgespannt.

Über die Befestigungselemente 15 werden im Kreuzungsbereich die vorgefertigten Elemente 11 , 12 miteinander über die Befestigungselemente 15 verbunden, verspannt oder vorgespannt. Wird eine Vorspannung eingesetzt ergibt sich in der Elementfuge 27 zwischen dem unteren Element 11 und dem oberen Element 12 ein Schubverbund. Je nach Lastprofil kann aber diese Verbindung über die Befestigungsmittel 15 auch als Scherlochleibungsverbindung ausgeführt sein. Dieses gilt für alle gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fundaments.

Figur 25 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fundaments 10. Hierbei sind drei vorgefertigte Elemente 30, 31 , 32 vorgesehen, die im angeordneten Zustand eine Dreiecksform aufweisen. Zur Erleichterung der Montage sind dabei bevorzugt je nach Bauteil Aussparungen 21 , 22 an der Ober- bzw. Unterseite der vorgefertigten Elemente 30, 31 , 32 vorgesehen. In den Kreuzungspunkten sind wiederum Montagebereiche 13 vorgesehen. Diese weisen wiederum korrespondierende Durchbrüche 14 auf in denen Befestigungselemente 15 zum verspannen bzw. vorspannen vorgesehen sind. Diese weisen entsprechend an der unter Seite und gegebenenfalls auch an der Oberseite Widerlagerelemente 17 auf, gegen die die Verspannung bzw. die Vorspannung erfolgt. Mit dem in der Figur 25 gezeigten Fundament 10 ist es beispielsweise besonders einfach möglich, einen Turm mit drei Beinen zu errichten. Die Elementfugen 27 liegen dabei in den Kontaktflächen der Aussparung 21 , 22.

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Claims

Patentansprüche

1. Fundament für einen Turm für eine Windkraftanlage, wobei das Fundament wenigstens zwei vorgefertigte Elemente (11, 11 A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31 , 32) aus bewehrtem Beton und einen Montagebereich (13) für die Errichtung den Turm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente (11 , 11A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31, 32) wenigstens teilweise im Montagebereich (13) kreuzend übereinander angeordnet sind.

2. Fundament nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente (11, 11 A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31 , 32) ausgehend von einem Mittelpunkt des Montagebereichs (13) gleich lang in horizontaler Richtung erstrecken.

3. Fundament nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente (11, 11A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31, 32) im Montagebereich (13) wenigstens teilweise überlappend übereinander angeordnet sind.

4. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a, ß) zwischen zwei benachbarter Abschnitte der vorgefertigten Elemente (11 , 11A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31, 32) im Wesentlichen gleich für alle benachbarten Abschnitte ist.

5. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorgefertigtes Element (11, 12) aus wenigstens zwei einzelnen vorgefertigten Elementen (11A, 11B, 12A, 12B) zusammengesetzt ist oder dass wenigstens zwei vorgefertigte Elemente (11A, 11B, 12A, 12B) beabstandet nebeneinander angeordnet sind.

6. Fundament nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei einzelnen vorgefertigten Elementen (11A, 11 B, 12A, 12B) berührend oder beabstandet zueinander angeordnet sind.

7. Fundament nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei einzelnen vorgefertigten (11a, 11b, 12a, 12b) Elementen parallel zueinander angeordnet sind.

8. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei sich kreuzende vorgefertigte Elemente (11 , 11A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31 , 32) vorgesehen sind, wobei bevorzugt die vorgefertigten (11, 11A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31 , 32) sternförmig oder kreuzförmig bzw. #-förmig, besonders bevorzugt mit einer im Hinblick auf den Winkel (a, ß) symmetrischen Anordnung vorgesehen sind.

9. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente (11 , 11 A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31, 32) im Montagebereich wenigstens abschnittsweise ineinandergreifen, bevorzugt über Aussparungen (21, 22) und/oder aufeinander aufliegen.

10. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf den wenigstens zwei vorgefertigten Elementen (11 , 11A, 11B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31 , 32) im Montagebereich (13) wenigstens ein Sockelelement (18), bevorzugt vorgefertigt oder vor Ort errichtet, angeordnet ist.

11. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagebereich (13) Durchbrüche (14) mit vertikaler Erstreckung zum Einsetzen von Befestigungselementen (15) aufweist, wobei es sich bevorzugt bei den Befestigungselementen (15) um einen Ankerkorb (16), vertikales Verspannelemente, Vorspannelemente, Bewehrungselemente oder Ankerelemente, bevorzugt Gewindestangen handelt.

12. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens zwei vorgefertigten Elemente (11, 12, 20) vom Montagebereich (13) gesehen nach außen verjüngen.

13. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberhalb eines darunter liegenden vorgefertigten Elements angeordnetes vorgefertigtes Element (11, 11A, 11B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31 , 32) an wenigstens einem von dem Montagebereich (13) abgewandten Ende wenigstens ein sich nach unten erstreckendes - 15 -

Aufstandselement (20) aufweist, das bevorzugt die Höhe wenigstens eines darunter vorgesehenen vorgefertigten Elements (11) aufweist.

14. Fundament nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorgefertigtes Element (11 , 11A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31 , 32) bevorzugt an seinen äußeren Enden, wenigstens einen Vorsprung (19, 19a) aufweist.

15. Fundament nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (19, 19a) einstückig am vorgefertigten Element (11, 11A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31, 32) vorgesehen ist oder mit dem vorgefertigten Element (11, 12, 20) verbunden, bevorzugt verspannt oder vorgespannt, ist.

16. Fundament nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Befestigungselemente (15) eine Vorspannung in einer Elementfuge (27) zwischen wenigstens zwei vorgefertigten Elementen (11 , 11 A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31, 32) bereitgestellt ist, so dass bevorzugt eine Schubverbindung in der Elementfuge (27) vorliegt.

17. Fundament nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Befestigungselemente (15) ein Verspannen in einer Elementfuge (27) zwischen wenigstens zwei vorgefertigten Elementen (11 , 11 A, 11 B, 12, 12A 12B, 20, 30, 31, 32) vorliegt, die so ausgelegt ist, dass ein Scherlochleibungsverbindung gegeben ist.

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