An der TU Wien wurde eine neue Bauweise für Betontürme entwickelt, die vor allem für Windkraftanlagen große Vorteile bringen soll. Erfolgreich getestet wurde die neue Methode am Versuchsgelände der Firma Oberndorfer.
Team rund um Professor Johann Kollegger am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien wiederholt mit kreativen Betonbau-Ideen auch international für Aufsehen gesorgt, darunter waren eine klappbare Brücke oder auch eine Betonkuppel, die durch Aufblasen eines unter dem Beton liegenden Luftpolsters in Form gebracht wird. Der jüngste Wurf ist eine Turmbautechnik, die die Vorteile bisheriger Methoden vereint. Dabei werden zunächst große Doppelwandelemente am Boden aneinandergefügt, dann aufeinandergehoben und schließlich mit Beton ausgegossen. Die Errichtung von Windkraftanlagen soll damit schneller und wirtschaftlicher werden.
Transportkosten sparen
»Meist werden beim Bau von Windkraftanlagen große Betonfertigteile an die Baustelle geliefert, zu einem Turm zusammengesetzt und dann aneinander fixiert«, erklärt Kollegger. »Das geht zwar recht schnell, doch die Kosten für den Sondertransport großer Fertigteile können oft sehr hoch sein, und auch bei dem Ermüdungswiderstand kann es Probleme geben, weil die Betonteile bloß durch Stahlspannglieder zusammengehalten werden.«
Die neue Bauweise sieht vor, dass statt der schweren, soliden Betonsegmente bloß hohle, rechteckige Doppelwandelemente an die Baustelle transportiert werden. Diese Doppelwandelemente werden aufgestellt und im Kreis aneinandergefügt, sodass sie ein ringförmiges Segment mit einer Außen- und einer Innenwand ergeben. »Die Segmente werden anschließend aufeinandergestellt, solange sie zwischen den beiden Wänden noch hohl sind«, erklärt Kollegger. »Erst dann wird der Innenraum durchgängig mit Beton ausgegossen.« Ein monolithischer Betonblock entsteht, dadurch werden die Segmente auf äußerst stabile Weise miteinander verbunden.
Beim Design der doppelwandigen Segmente ist man flexibel. »Wir haben die einzelnen Elemente zu einem regelmäßigen Neuneck zusammengefügt«, sagt Teammitglied Ilja Fischer. »Entscheidend ist es, die Segmente so zu planen, dass sie während des Baus möglichst stabil bleiben. Wenn sie erst mal mit Beton ausgegossen sind, ist die Stabilität ohnehin kein Problem mehr.« Auch die Dichtheit der Segmente während des Betonierens ist wichtig. Sobald die Segmente mit dem Kran aufeinandergehoben wurden und genau richtig ausgerichtet sind, muss man noch die Fugen abdichten, damit der Beton nicht ausfließen kann.
Erfolgreicher Test
Nach umfangreichen Berechnungen und Vorarbeiten konnte die neue Technik am 15. Juli in Gars am Kamp erstmals in der Praxis getestet werden: Sechs Segmente mit bis zu sechs Metern Höhe und 19 Tonnen Gewicht wurden erfolgreich zusammengebaut, aufeinandergehoben und mit Beton ausgegossen. Unterstützt wurde das Projekt durch die Prototypenförderung des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft. »Nach all unseren bisherigen Erfahrungen ist zu erwarten, dass unsere neue Methode wirtschaftlich ist und sich gegenüber den bisherigen Bauweisen etablieren kann«, ist Kollegger zuversichtlich. »Wir denken, dass unser patentiertes Verfahren besonders für sehr hohe Windkraftanlagen Vorteile bietet.«
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