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Weiterführende Erklärungen

FlachfundamentFlachfundament: Flachfundamente werden überall dort eingesetzt, wo ein tragfähiger Baugrund vorhanden ist. Sie bestehen aus Stahlbeton und werden vor Ort gegossen. Ein in das Fundament eingearbeiteter Ankerkäfig mit Bolzen bzw. ein so genanntes Fundamenteinbauteil stellt die Verbindung zwischen Fundament und dem darauf montierten Turm dar.

Tiefgründung bzw. Pfahlfundament: Bei besonders weichem Baugrund (z. B. in Mooren) werden so genannte Tiefgründungen bzw. Pfahlfundamente eingesetzt. Dabei werden ein oder mehrere vorgefertigte Stahlbetonpfähle mittels einer Ramme tief in den Baugrund eingebracht und anschließend mit einer Stahlbetonplatte an der Oberseite verbunden, auf die dann der Turm der Windkraftanlage montiert wird.

Turmvarianten: Bei den Türmen von Windkraftanlagen unterscheiden man 3 Bauarten: Gittermast, konischen Stahlrohrturm oder Betonturm. Abgespannte Masten werden nur für kleine Windkraftanlagen verwendet (Batterieladeeinheiten etc.). Neben der Höhe ist die Steifigkeit des Turmes das zweite wichtige Merkmal. Der Materialaufwand, die Fertigungskosten, Transportkosten, die Kosten für das erforderliche Fundament und auch der Flächenbedarf entscheiden über die Gesamtturmkosten. Heute werden aus ästhetischen Gründen vorwiegend Stahlrohrtürme eingesetzt.

GittermastGittermast: Gittertürme werden aus geschweißten bzw. miteinander verschraubten Stahlprofilen hergestellt. Der Hauptvorteil von Gittertürmen ist der Preis, da ein Gitterturm nur halb soviel Material benötigt wie ein freistehender Stahlrohrturm mit einer vergleichbaren Steifigkeit. Der größte Nachteil von Gittertürmen besteht in ihrem umstrittenen Erscheinungsbild.

 

konischer StahlrohrturmKonischer Stahlrohrturm: Die meisten großen Windkraftanlagen werden mit konischen Stahlrohrtürmen geliefert, welche in Segmenten von 20 bis 30 Metern Länge mit beidseitigen Flanschen hergestellt und am Standort verschraubt werden. Die Türme sind konisch (d. h. ihr Durchmesser steigt zum Boden hin), um sie einerseits widerstandsfähiger zu machen und um andererseits Material zu sparen. 

 

 

Betonturm: Betontürme können in zwei verschiedenen Varianten erstellt werden – entweder als Ortbetonturm (wird vor Ort im Gleitbauverfahren hergestellt) oder als Fertigbetonteilturm (fertige Betonsegmente werden vor Ort übereinander gesetzt und mittels innenliegenden Stahlseilen verspannt).

Hybridturm - Stahlrohrturm mit BetonsockelHybridturm: Vereinzelt findet man auch so genannte Hybridtürme, d. h. Kombinationen aus den o. g. Turmvarianten. Dabei ist die am häufigsten anzutreffende Kombination ein Stahlrohrturm mit einem Betonsockel (Betonrohr) am unteren Ende des Stahlrohrturmes. Bei dieser Variante wird ein Standard-Stahlrohrturm mit einem 5 m hohen Spannbetonsockel kombiniert, um eine größere Nabenhöhe zu erreichen, ohne dafür einen neuen Stahlrohrturm entwickeln zu müssen.

 

 

 

Querschnitt durch eine Gondel (Nordex N-90): 

Querschnitt durch eine Gondel (Nordex N-90)

 

 

 

Generatoren für Windkraftanlagen:
Moderne Windkraftanlagen arbeiten heute mit Asynchron- oder Synchrongeneratoren. Asynchrongeneratoren haben sich als einfach, kostengünstig und wartungsarm bewährt. Sie lassen sich einfach mit dem Netz synchronisieren, benötigen allerdings Blindstrom. Synchrongeneratoren haben dagegen praktisch keinen Blindstrombedarf. Der Einsatz von Generatoren mit Frequenzumrichter bedeutet einen höheren Aufwand, bietet jedoch den Vorteil eines drehzahlvariablen Betriebs. Diese Betriebsweise führt in der Regel zu einer besseren Netzverträglichkeit und geringeren mechanischen Belastungen der Anlagenkomponenten. Für stall-geregelte Anlagen werden vielfach polumschaltbare Generatoren eingesetzt. Je nach Windgeschwindigkeit arbeiten diese Anlagen in der langsamen oder der schnellen Generatorstufe.

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