Fundament einer Windkraftanlage

Das Fundament einer Windkraftanlage stellt den Übergang vom Turm zum Boden dar. Es sichert eine Windkraftanlage vor dem Einsinken oder Umfallen. Außerdem nimmt es die auf den Turm einwirkenden Querkräfte auf.

Bei einer Onshore-Windkraftanlage wird die Bauform des verwendeten Fundaments durch die Größe der Windkraftanlage und die Bodenbeschaffenheit bestimmt. In der Regel kommen für das Fundament einer Onshore-Windkraftanlage Flachgründungen zum Einsatz. Dazu werden meist runde Platten aus Beton und Stahl in den Boden eingebracht. Diese leiten die Kräfte gleichmäßig in den Untergrund ab. Die Tiefe des Fundaments ist dabei so zu wählen, dass Schäden durch Frost vermieden werden.

Bei einem schlecht tragfähigen Untergrund müssen unter Umständen Tiefengründungen installiert werden. Diese werden auch als Pfahlgründungen bezeichnet. Dabei wird die Fundamentplatte der Windkraftanlage mit Pfählen versehen. So werden die Lasten in tragfähigere Bodenschichten geleitet. Eine schematische Darstellung der Fundamente ist in Abbildung 1 zu erkennen. Um eine Verbindung zwischen Turm und Fundament zu schaffen, werden Flanschsysteme verwendet.

Offshore-Windkraftanlagen sind sehr hohen Windgeschwindigkeiten und somit höheren Kräften ausgesetzt. Daher muss die Verankerung von Offshore-Windkraftanlagen mit dem Meeresboden hohen Belastungen standhalten. Die Bauform des Fundaments einer Offshore-Windkraftanlage ist abhängig von der Wassertiefe, der Beschaffenheit des Meeresbodens, der Strömung und der Wellenhöhe. Als Bauformen werden bereits Schwerkraftgründungen, Einpfahlstrukturen, Fachwerkstrukturen und Bucketfundamente eingesetzt.

Bei Schwerkraftgründungen wird die Windkraftanlage durch das Gewicht des Fundaments am Meeresboden fixiert. Bei einer Einpfahlstruktur wird ein Stahlrohr zur Fixierung in den Meeresboden gerammt. Dieses Prinzip wird auch Monopile genannt. Dreibeinstrukturen werden als Tripod oder als Tripile ausgeführt. Vierbeinstrukturen werden auch Jacket genannt und sind als Fachwerk konstruiert. Beim Bucketfundament handelt es sich um einen nach unten geöffneten Stahlzylinder in dem ein Unterdruck erzeugt wird.

Eine weitere Bauform stellt das schwimmende Fundament dar. Dies befindet sich noch in der Entwicklungsphase und soll für Wassertiefen von über 50 m ausgelegt werden. Bei dieser Bauform besteht das Fundament aus einem Schwimmkörper. Dieser wird mit Seilen am Boden befestigt.

Synonym(e):

Gründungsbauwerk einer Windkraftanlage

Englische Übersetzung(en):

foundation