Die Energiewende ist nur durch einen weiteren starken Ausbau des Windenergiesektors erfolgreich umzusetzen. In einem dicht besiedelten Land wie Deutschland sind geeignete Standorte für die gebrauchten Windenergieanlagen (WEA) nicht in unbegrenzter Menge vorhanden und so lässt der notwendige technische Fortschritt die Anlagen immer filigraner und leistungsfähiger werden. Die Belastungen der Turm-Fundament-Verbindung steigen dadurch zusätzlich an.
Durchschnittliche Größe und Leistung neuer Onshore-WEA von 2000 bis 2016
Während der auf 20 Jahre ausgelegten Laufzeit einer WEA können die dynamischen Windlasten ernsthafte sicherheitsrelevante Fundamentschäden (z.B. Risse, Betonabplatzungen und Hohlräume) hervorrufen. Wichtige elektrische und mechanische Bauteile der WEA werden durch ein Condition-Monitoring-System (CMS) ständig fernüberwacht. Ein vergleichbares System für statische Bauteile ist zumindest bei Onshore-Anlagen noch zu kostspielig.
Prinzipskizze WEA-Fundament mit Stahlsektion (links) und typische Defekte an WEA-Fundamenten (rechts)
Erst bereits an die Oberfläche getretene Deformationsmerkmale können durch die regelmäßigen Inspektionen festgestellt und kontrolliert werden. Diese auf Materialermüdung und/oder versteckte Baumängel zurückzuführenden Fundamentschäden sind bei einem bestimmten Ausmaß durch vorgeschriebene Maßnahmen auf ihre Sicherheitsrelevanz zu untersuchen. Eine Möglichkeit ist z.B. die Messung von Relativbewegungen zwischen Turm und Fundament während eines Notstop-Vorgangs. Ein Monitoring-System auf der Grundlage von geeigneten Neigungssensoren könnte eine Alternative zu einem solchen Extrem- oder Stresstest darstellen.
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© 2017 Waldemar Diel