Windkraftanlagen Wir schaffen die sichere Gründung
FRANKI Grundbau Der FRANKIPFAHL Herstellungsverfahren FRANKIPFAHL ohne Kiesvorverdichtung 4 5 Vortreibrohr ansetzen, Pfropfenbeton einfüllen und anstampfen Einrammen des Vortreibrohres durch Innenrammung mit Freifallbär Ausbildung des Pfahlfußes durch Ausstampfen Einbau des Bewehrungskorbes und Betonieren des Schaftes Kappen des Pfahlkopfes; Herrichten der Anschlussbewehrung Vortreibrohr Rammbär Pfropfen aus Beton oder Kies Ziehen bei der Fußausbildung Ziehen des Vortreibrohres Einbau des Bewehrungskorbes Der Pfahl ist fertig und nach Erhärtung bereit zur Lastaufnahme GW Nicht tragfähiger Rammen auf den Pfropfen Stets wasserdichter Abschluss durch den Pfropfen Verdrängung des Erdreichs Kompetenz, auf die Sie bauen können. Das Grundbau Netzwerk. ccc Tragfähiger Ausstampfen des Fußes Verdichteter 98 erste Pfahlgründung einer Windkraftanlage mit Frankipfählen Im Kaiser-Wilhelm-Koog bei Marne (Schleswig-Holstein) wurde 98 die Growian- Anlage errichtet. Growian war damals für längere Zeit die weltgrößte Windkraftanlage mit einer Nennleistung von MW. Das Maschinenhaus in 00 Metern Höhe war 40 Tonnen schwer, jedes der beiden Rotorblätter Tonnen. FRANKI Grundbau führte die Pfahlgründungsarbeiten aus und hat sich seitdem zum Spezialisten für die Tiefgründung von Windkraftanlagen entwickelt. Termin- und budgetgerechte Gründungen von Windkraftanlagen sind von einer Menge Faktoren abhängig: verhältnisse wechseln, ihre Tragfähigkeiten ebenso. Umweltschutzbedingungen sind einzuhalten. Die wesentliche Problematik besteht aber in den extrem wechselnden Zug- und Druckkräften. Vorteile des Frankipfahls Sehr hohe Pfahllasten (Zug und Druck) Sehr geringe Setzungen Optimale Anpassung an den Fußvergrößerung Über 80 Jahre Erfahrung in Deutschland Umweltfreundlichkeit Emissionsarme Herstellung durch Innenrohrrammung Volle Bodenverdrängung Einsatz an kontaminierten Standorten möglich Vergleichsweise geringer Betonverbrauch Beton wird vor Ort gekauft (keine langen Transporte aus einem Fertigteilwerk) Wirtschaftliche Optimierung Wichtig bei der Realisierung von Windenergieprojekten sind Vorbereitung, Planung und die Koordination der unterschiedlichen Gewerke. Sprechen Sie uns gerne frühzeitig an, damit wir Ihre Gründung optimieren können. Im Vergleich zur Ausführung mit herkömmlichen Ortbetonrammpfählen oder Stahlbetonfertigrammpfählen können wir mit dem Frankipfahl oft folgendes erreichen: Anzahl der Pfähle reduzieren Pfahllängen reduzieren Fundament verkleinern Einsparung und Stahl Um eine sinnvolle, wirtschaftlich optimierte Lösung für Ihr individuelles Projekt zu finden, arbeiten wir eng mit unseren Tochter- und Beteiligungsgesellschaften zusammen. Ingenieurservice Grundbau (isg) Grundbauplanungen Tragwerksplanung Vermessung Statische und dynamische Probebelastungen Integritätsmessungen FRANKI Grundbau Frankipfähle Fußplattenpfähle (Simplex) Schraubpfähle (Atlas) Bohrpfähle nach DIN EN 56 BVT DYNIV CMC-Säulen Rüttelstopfverdichtung Rütteldruckverdichtung Qualität ist das beste Fundament. Als Erfinder des Frankipfahls ist Qualität für uns ein ganz wesentlicher Maßstab. So nutzen wir mit unserem Grundbaunetzwerk unsere lange, umfassende Erfahrung kontinuierlich zur Weiterentwicklung von technischen Verfahren, Geräten und der Qualifikation der Mitarbeiter. Ein Beleg für diesen Qualitätsanspruch sind das seit 995 eingeführte und zertifizierte Qualitätsmanagement-System nach EN ISO 900, die SCC-Zertifizierung für Arbeitssicherheit und die Vielzahl von Projekten, von denen wir Ihnen hier einige exemplarisch vorstellen. Herstellungsverfahren FRANKIPFAHL mit Kiesvorverdichtung Technische Daten Die Belastungen und Rohrdurchmesser sind auf die jeweiligen Bodenverhältnisse abzustimmen. Dabei beraten wir Sie gern! Einrammen des Vortreibrohres durch Innenrammung mit Freifallbär bis in den tragfähigen GW Stets wasserdichter Abschluss durch den Pfropfen Verdrängung des Erdreichs Schaftdurchmesser cm 4 5 56 6 7 4 5 Ausstampfen von Kies unter Ziehen des Rohres von Kies Zurückrammen des Rohres in den zuvor ausgestampften Kies Nicht tragfähiger Tragfähiger Charakteristische Pfahlwiderstände R K Druckbelastung in nicht 800 00 800 500 6000 in halbfesten 400 800 00 600 4000 in nicht 700 900 000 00 00 Ausbilden des Pfahlfußes durch Ausstampfen Ziehen bei der Fußausbildung Ausstampfen des Fußes Verdichteter Zugbelastung in halbfesten 500 700 800 900 00 Kappen des Pfahlkopfes; Herrichten der Anschlussbewehrung Der Pfahl ist fertig und nach Erhärtung bereit zur Lastaufnahme
Windpark Potzneusiedl Reduzierung der Pfahlanzahl Windpark Schlalach Pfahlgründung günstiger als Flachgründung 48 Frankipfähle 84 Fertigrammpfähle Optimierte Pfahlgründung für Europas leistungsstärkste Windenergieanlage an Land (Stand: 0) Im burgenländischen Potzneusiedl (Österreich) hat die Enercon GmbH den Windpark Potzneusiedl mit zwei Windkraftanlagen vom Typ E-6 mit einer Nennleistung von 7,5 MW gebaut. Beeindruckend sind die Eckdaten der E-6: Die Nabenhöhe liegt bei 5 m. Das Fundament der Anlage weist einen Durchmesser von 9 m auf, das Betonvolumen beträgt.400 m³ und der Bewehrungsstahl wiegt 0 Tonnen. Über 4.000 Haushalte kann eine dieser Hochleistungsanlagen mit Ökostrom versorgen. Optimierte Ausführung Bei der Ausführung entschied sich der Bauherr für den Frankipfahl. Durch die hohen Pfahllasten des Frankipfahls konnte die Anzahl der Pfähle gegenüber einer Gründungsvariante mit Fertigrammpfählen um 4% reduziert werden. Ausführung 0 Ausgeführte Arbeiten je Standort: 48 Frankipfähle, d = 6 cm, L = 7,50 m FRANKI-Ramme Freigelegte Pfahlköpfe Enercon E-6 Bildquelle: BEWAG / Austrian Wind Power, Richard Neubauer, A-7000 Eisenstadt Windpark Schlalach Im Brandenburgischen Landkreis Potsdam-Mittelmark hat die Enercon GmbH den Windpark Schlalach mit 6 Windkraftanlagen vom Typ E8 mit einer Leistung von,0 MW bei einer Nabenhöhe von 7 m gebaut. Der bauseitige Entwurf sah ein Flachgründungsfundament mit 0 m Durchmesser vor. Die locker gelagerten Sande im oberen Bereich sollten durch eine Rüttelstopfverdichtung verbessert werden. Da das Grundwasser sehr hoch ansteht, war eine 4 m tiefe Spundwandbaugrube mit einer horizontalen Abdichtung durch eine Weichgelsohle gegen den Wasserzutritt erforderlich. Durch die Umstellung der Flachgründung auf eine Pfahlgründung konnten erhebliche Einsparungen im Bereich der Spundwand, des Bodenaushubs und Fundamentbaus realisiert werden. Neben diesen Optimierungen ergaben sich auch Vorteile bei der ausgeführten Unterwasserbetonsohle gegenüber der Weichgelsohle hinsichtlich der Wasserdichtigkeit und Umweltverträglichkeit. Die Bauarbeiten gliederten sich je Anlage in folgende Arbeitsschritte: Herstellung der Arbeitsebene Herstellung der Pfahlgründung Einbringen der Spundwand Ausführung des Unterwasseraushubes Herstellung der Unterwasserbetonsohle Lenzen der Baugrube Reinigen der Sohle, Einbringen der Ausgleichs- und Sauberkeitsschicht Kappen der Pfähle Ausführung 00 Ausgeführte Arbeiten je Standort: ca. 550 m² Arbeitsebene 6 Atlaspfähle, d = 4 cm, L < 6 m 0 Frankipfähle, d = 56 cm, L < 6 m Spundwand, L = 0 m ca..500 m Unterwasseraushub ca. 50 m Unterwasserbetonsohle Windpark Schlalach Baugrube vor dem Kappen der Frankipfähle Tauchereinsatz für die Herstellung der Unterwasserbetonsohle
Windpark Dieksanderkoog Repoweringprojekt isg Ingenieurservice Grundbau Die Ingenieurservice Grundbau bietet Grundbauplanung für Windenergieanlagen aus einer Hand. Von der Erkundung des es, der Entwurfs-, Genehmigungs- und Ausführungsplanung der Gründung und Baugrube bis zur Kontrolle der Ausführung durch Integritätsmessungen und Probebelastungen. Die Mitarbeiter verfügen über langjährige Erfahrung im Grundbau und arbeiten mit entsprechenden Programmen auf dem aktuellsten Stand der Normen. www.ingenieurservice-grundbau.de Nachweise am Gesamtsystem Zum Nachweis der Einhaltung der unterschiedlichen Federsteifigkeiten können die Berechnungen für die Gründung am Gesamtsystem Fundamentplatte / Pfähle erfolgen. Hierfür steht das Programm RFEM zur Verfügung. Beispielhaft ist im Bild das Gründungssystem der Windenergieanlage in Hamburg- Dradenau für eine Nordex N 00 (Nabenhöhe 40 m) mit 60 Atlaspfählen (Neigung 4: bis 6:) dargestellt. Windpark Dieksanderkoog BVT DYNIV Bodenverbesserungstechniken Im südlichen Kreis Dithmarschen (Schleswig-Holstein) baut die Enercon GmbH den Windpark Dieksanderkoog. Windkraftanlagen vom Typ E 70 mit 84 m Nabenhöhe und eine Windkraftanlage mit 6 m Nabenhöhe produzieren später eine Gesamtleistung von ca. 0 MW. FRANKI Grundbau erhielt im Juli den Auftrag für die Pfahlgründung direkt vom Bauherrn. Im Bereich der Standorte steht unter der Mutterbodendecke und holozänen Sanden mit Kleieinlagerungen (Wattsanden) erst ab einer Tiefe von 5-8 m dichter pleistozäner Sand an. Im Gegensatz zu Fertigramm- und anderen Ortbetonrammpfahlsystemen konnten die Frankipfähle in Abstimmung mit dem gutachter innerhalb der Wattsande abgesetzt werden. Um die Tragfähigkeit der Wattsande zu erhöhen, wurden die Pfähle mit einer Kiesvorverdichtung ausgeführt. Die Tragfähigkeit der Frankipfähle wurde anhand von dynamischen Probebelastungen an zwei unterschiedlichen Standorten überprüft. Die erforderlichen Widerstände wurden deutlich überschritten, sodass die Gründung auch die erhöhten Anforderungen aus den dynamischen Beanspruchungen einer Windkraftanlage erfüllt. Die kompletten Arbeiten wurden innerhalb von drei Monaten abgewickelt. Aushubarbeiten und Freilegen der Frankipfähle Die Pfähle sind gekappt, die Bewehrungsarbeiten des Fundamentes beginnen Das Fundament wird betoniert Ausführung 0 Ausgeführte Arbeiten: 6 Frankipfähle, d = 56 cm 4 Frankipfähle, d = 5 cm dynamische Probebelastungen Die Flachgründung von Windenergieanlagen stellt hohe Anforderungen an den. Entsprechend häufig ist schon bei geringsten Unterschreitungen der erforderlichen Bodenkennwerte eine zusätzliche Bodenverbesserung erforderlich. Hier können die klassischen Verfahren der Rütteldruckund Rüttelstopfverdichtung eingesetzt werden. Die Bodenkennwerte nach der Verbesserung erfolgen rechnerisch oder indirekt mit Drucksondierungen zur Erkundung der Lagerungsdichte der anstehenden Sande. Um die geringen zulässigen Setzungsdifferenzen hoher Windenergieanlagen nachzuweisen, bietet die BVT DYNIV GmbH, als Tochterunternehmen von FRANKI Grundbau und Ménard Soltraitement, zusätzlich die Ménard-Pressiometrie nach DIN 4094-5 an. Mit dieser Methode können die Verbesserung und die Bodenkennwerte zuverlässig nachgewiesen und somit präzise Setzungsprognosen erstellt werden. Bei weichen Böden kommen die klassischen Bodenverbesserungstechniken an ihre Grenzen. Hier können die Windenergieanlagen auf CMC-Säulen errichtet werden, die erschütterungsfrei und vollverdrängend, im Sinne einer Bodenverbesserung im dichten Raster hergestellt werden. Das CMC- Verfahren schließt somit die Lücke zwischen Pfahlgründungen und klassischen Bodenverbesserungstechniken. www.dyniv.com Gründung einer Windenergieanlage mit CMC-Säulen Herstellung einer Rütteldruckverdichtung Herstellung von Rüttelstopfsäulen
Referenzen für Pfahlgründungen bei Windkraftanlagen Brålanda Torp Bolsta Prästgård Tråvad Skara Schweden Stora Lund I+II Lettland Kurzeme Litauen Kreivenai III Niederlande Westereems Stramnica Maslowice Coevorden Treurenburg Puurs Hamme Leuze Arendonk Eeklo Brecht Seneffe Puurs Arendonk Belgien Kamionka Swiebodzin Wysoka Polen Redecz Wielki Pabianice Pudzikow Jadwinowka Pruszkow Deutschland Höbersbrunn, Neuhof, Kettlasbrunn, Potzneusiedl Österreich Hollern, Petronell Baumgarten FRANKI Grundbau GmbH & Co. KG Sitz der Gesellschaft Hittfelder Kirchweg 4-8 0 Seevetal Tel.: +49 (0) 405-869-0 Fax: +49 (0) 405-869-4 E-Mail: info@franki.de www.franki.de Komplette Grundbauprojekte n Pfahlgründungen n Baugruben n Schlitzwände n Dichtwände n Gebäudesicherungen n Bodenverbesserungstechniken n Geothermie n Planungsleistungen 0