Turmbauweisen für Windkraftanlagen im Offshore-Bereich I

In den letzten Artikeln zum Themenbereich „Offshore-Windenergie“ ging es in erster Linie um die Auslegung und die Gestaltung von Türmen für Offshore-Windkraftanlagen. So befassten sich die beiden letzten Beiträge dieser Serie mit den Dimensionierungen von Turmhöhen im Offshore-Bereich (vgl. Artikel „Turmhöhen von Offshore-Windenergieanlagen“ und Teil II). In diesem und im folgenden Beitrag sollen nun die unterschiedlichen Turmbauweisen für Windkraftanlagen im Offshore-Bereich skizziert werden.

Alle Offshore- wie auch die meisten großen Onshore-Windkraftanlagen werden heutzutage – wie bereits im Artikel „Anwendung und Eigenschaften von Stahlrohrtürmen im Offshore-Bereich“ erwähnt – mit konisch verlaufenden Stahlrohrtürmen ausgeliefert, welche abschnittsweise in einzelnen Segmenten bzw. in Einzelröhren von jeweils etwa 20 bis 30 Meter Länge mit beidseitigen Flanschvorrichtungen hergestellt und schließlich am Standort verschraubt und endmontiert werden.

Insgesamt können bei der Installation von Türmen für Offshore-Windenergieanlagen derzeit bis zu vier Stück dieser Einzelturmsegmente mit Hilfe von Kränen übereinander montiert werden. Ein diesbezügliches Beispiel für die stückweise Zusammensetzung eines Turmes wurde bereits im Artikel „Auslegung und Gestaltung von Türmen für Offshore-Windkraftanlagen“ mit den Turmdaten einer in Betrieb befindlichen Offshore-Anlage der Firma Vestas Wind Systems A/S, Aarhus (Dänemark), gegeben.

Die Türme und damit auch die Einzelteile weisen demnach grundsätzlich einen konischen Verlauf auf, das heißt der Turmdurchmesser steigt zum Anlagenfuß hin in der Regel kontinuierlich an, um die gesamte Windenergieanlage einerseits aus statischen Gründen zum Zwecke einer höheren Stabilität widerstandsfähiger zu machen und um andererseits aus Kostengründen Material einzusparen.

Im folgenden zweiten Teil zum Thema „Turmbauweisen für Windkraftanlagen im Offshore-Bereich“ sollen die in diesem Beitrag angeführten theoretischen Grundlagen durch das oben aufgegriffene Beispiel einer bestehenden Offshore-Windenergieanlage mit konkreten Daten und Fakten aus der industriellen Praxis ausgekleidet werden.

Weiterführende Informationen zum Thema finden sich unter anderem auch auf der Internetseite http://www.gigawind.de/ der gleichnamigen Forschungsgruppe an der Leibniz Universität Hannover (LUH), die sich seit dem Jahr 2000 insbesondere mit bau- und umwelttechnischen Problemstellungen von Offshore-Windenergieanlagen befasst.