Fachwerktürmen - EFI Wind GmbH

Vorteile der
SeeBA Fachwerkturm-Technik

Die Technik der SeeBA-Fachwerktürme
Windpark Ostercappeln
Grundlegende Vorteile
• Anstelle eines vollflächigen Materialeinsatzes
wird nur mit Streben gearbeitet,
so dass die eingeleiteten Kräfte
optimiert geleitet werden und an
unbelasteten Stellen kein Material
erforderlich ist.
• Größere Turmdurchmesser
ermöglichen kleinere
Materialquerschnitte und damit
sparsamen Materialeinsatz an
Turmstahl und Fundamentbeton.
• Die Montage erfolgt mit Schraubenverbindungen,
deren Sicherheit durch
Forschungen sehr genau belegt ist.
• Schraubenverbindungen sind einfach
überprüfbar und lokal ersetzbar.
• Eine optimale Umweltbilanz ergibt sich
durch den Einsatz verzinkten Stahls.

Die Technik der SeeBA-Fachwerktürme
Windpark Ostercappeln
Bessere Wirtschaftlichkeit
• Es sind größere Nabenhöhen als bisher
bekannt realisierbar, dadurch
• sind höhere Windgeschwindigkeiten und
stärkere Windströmungen erreichbar;
damit kann
• die Steigerung des Energiegewinns die
erhöhten Investitionskosten weit
übersteigen.

Die Technik der SeeBA-Fachwerktürme
Windpark Ostercappeln
Geprüfte Technologie
• Sämtliche Schraubenverbindungen
werden mit zertifizierten
Dokumentationsmethoden überwacht.
• Ein Turmschwingungs-Überwachungssystem
sichert nachhaltig die
Überprüfung des Bauwerkszustandes
bis zum Betriebsende.
• SeeBA hat einen sehr hohen Standard
in der Wartung der Fachwerktürme
etabliert.

Vorteile der SeeBA Fachwerkturm-Technik
Windpark Badbergen
Phase Projektentwicklung
• Die hohe Transparenz der
Fachwerkkonstruktion ist ausschlaggebend
für die Akzeptanz und eine günstige
Bewertung von Landschaftsbildveränderungen.
• Die Umweltbilanz ergibt optimale Werte
durch die verzinkte Stahlkonstruktion und die
kleinen Betonfundamente (Rohstoffeinsparung,
große Recyclingfähigkeit von
Turm und Fundament).
• Durch größere Nabenhöhen bei geringen
Kosten sind die Projekte hoch wirtschaftlich.
• Neue Standorte sind planbar: Hanglagen,
schwierige Zuwegungen, Straßen- und
Schienenüberbau auf Industrieflächen,
Repowering alter Rohrtürme.

Vorteile der SeeBA Fachwerkturm-Technik
Windpark Badbergen
Phase Windparkbau
• Hohe Sicherheit bei der Errichtung durch
erprobte Montageabläufe, erfahrene Monteure
und SeeBA-Qualitätsüberwachung.
• Die Konstruktion mit gleitfesten Schraubenverbindungen
bedeutet Langlebigkeit,
Sicherheit, Reproduzierbarkeit und lange
Wartungsintervalle.
• Das Monitoring der Turmcharakteristik mittels
Sensorik ist einzigartig und sowohl vom
Sicherheitsaspekt als auch aus Sicht der
Betreiber und Versicherer vorteilhaft.
• Das dynamische Gesamtverhalten der
Fachwerktürme ist optimal für Windenergieanlagen.

Vorteile der SeeBA Fachwerkturm-Technik
Windpark Badbergen
Finanzierung und Betrieb
• Schnelle und sichere Planung und
Errichtung von Windparkprojekten.
• Verbesserte Wirtschaftlichkeit durch
größte Nabenhöhen möglich.
• Höhere Stromerträge durch größere
Nabenhöhen.
• Kleinere Lastspitzen auf die Flügel und
den Triebstrang.
• Demontage und Entsorgung erfordern
niedrigere Rückstellungen.

Die Technik der SeeBA-Fachwerktürme
Turmschwingungs-Überwachung –TSÜ
• Die Sicherheit der Fachwerktürme wird durch die
Überwachung der dynamischen Eigenschaften
wesentlich erhöht. Veränderungen in der
Turmcharakteristik sind messbar geworden.
• Die Überwachung der Turmcharakteristik
geschieht mittels Beschleunigungssensoren.
• Die Abschaltung der Windenergieanlage über
definierte Grenzwerte aus der TSÜ ist
programmiert, das System ist in eine Fernüberwachung
integriert.

SeeBA - Turmschwingungs-Überwachung
Beschleunigung der Gondel bei einem Notstop. Quelle: SeeBA Betriebsführung
lineare Beschleunigung (g)
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-0,05
-0,10
-0,15
-0,20
0 5 10 15 20
Messung an WEA S 70
Zeit (s)
Eigenfrequenz = ca. 0,4 [Hz]
Die nebenstehende Grafik
zeigt den gespeicherten
Zeitschrieb der TSÜ, der
bei einem künstlich
herbeigeführten Notstop
der Windenergieanlage
aufgezeichnet wurde.
Sehr gut zu erkennen ist
die geringe Amplitude vor
dem Notstop und die
nachfolgende gleichmäßige
Schwingung des
Turmes mit hoher
Amplitude. An dieser
Stelle der Grafik kann
auch die Eigenfrequenz
des Bauwerks direkt
abgelesen werden.

SeeBA - Turmschwingungs-Überwachung
Vergleich der Zeitschriebe der TSÜ von
zwei Windenergie-Anlagen im gleichen
Windpark, deren Spitzenwerte sich in der
Turmbeschleunigung deutlich unterscheiden.
Anlage 1 ist in Ordnung, die zweite hatte
falsch eingestellte Parameter der Pitchverstellung.
Beschleunigung linear (g)
0,15
0,10
0,05
Anlage xx2
0,00
850 900 950 1000 1050 1100 1150
10Minuten Maxwerte (laufende Nummerierung)
Beschleunigung linear (g)
0,15
0,10
0,05
Anlage xx1
0,00
850 900 950 1000 1050 1100 1150
10Minuten Maxwerte (laufende Nummerierung)
Neben den Schwingungsdaten
werden weitere wichtige Daten der
Windenergieanlage aufgezeichnet,
die ggf. zur Interpretation der
Messwerte hilfreich sind. Dieses
Beispiel zeigt, dass die Auswertung
der TSÜ sogar systemfremde Fehler
aufdecken kann.

SeeBA - Turmschwingungs-Überwachung
Experiment Torsionsfrequenz bei partiell gelösten
Turmverschraubungen
Die Grafik zeigt im Vergleich die unterschiedlichen Torsionsfrequenzen aus der Auswertung
der Messungen mit festen und partiell gelösten Schrauben. Die Signifikanz der
Werte zeigt die Präzision und Sicherheit dieser Systematik.
Amplitude
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Frequenz (Hz)

Die Technik der SeeBA-Fachwerktürme
Sicherheit Schraubenverbindung
• Die Qualität der Schraubenverbindungen
wird durch regelmäßige Prüfung während
und nach der Montage sichergestellt.
• Die Schrauben halten über die aufgebaute
Vorspannung die notwendige Reibung
zwischen den Kontaktflächen der Bauteile
aufrecht; dadurch werden die dynamischen
Kräfte aus der Windenergieanlage von
einem Bauteil zum anderen über die
Kontaktflächen übertragen.
• Die Schrauben erfahren fast nur axiale
statische Kräfte; es tritt nahezu keine
Ermüdung der Schrauben auf.

Sicherheit Schraubenverbindung
Diagramm Vorspannkraft - Setzung HV M24
Die nebenstehende Grafik zeigt den
Vorspannkraft
[kN]
280 maximale 300 Vorspannkraft
Vorspannkraftverlust einer HV
Schraubengarnitur M24 im Verhältnis
zur Setzung.
Die gestrichelten Linien kenn-
260
zeichnen den Vorgang bei den
240
regulären Vorspannkräften nach DIN
18 800, die durchgezogenen Linien
220 Regelvorspannkraft
die Verhältnisse bei Ausnutzung der
200
Schraube bis kurz vor die
Streckgrenze.
180
Letztere Anzugsmomente sind mit
160
einem kombinierten Drehmoment-
Drehwinkel-Anzugsverfahren zu
140
erreichen.
120
100
Die untere schwarze gestrichelte Linie
kennzeichnet die zulässige Auslegung
nach DIN 18 800, alle anderen
80
60
40
0.00 0.02
federnde Scheibe (Patent SeeBA)
Dehnhülse, Lk /D = 5
kurze Schraube
0.04 0.06 0.08
Setzung der Schraubengarnitur [mm]
Zustände zeigen mögliche
Sicherheits-Optimierungspotentiale,
die z.T. von der SeeBA schon genutzt
werden. Zahlreiche Sicherheits- und
Kostenoptimierungspotentiale
0.10
sind
darin zu finden.
Eine neuentwickelte Federscheibe
(Diagramm: rote Linien) der SeeBA ist
zum Patent angemeldet.

Vergleich der optischen Wirkung zwischen
SeeBA Fachwerkturm und Stahlrohrturm
Das Foto zeigt einen Standort mit
direkter Nachbarschaft zweier Windenergie-Anlagen,
eine mit Rohrturm,
die andere mit einem SeeBA
Fachwerkturm.
Gut zu erkennen ist die offensichtliche
Transparenz des Fachwerkturmes,
sogar ohne einen
landschaftlichen Hintergrund.
Daher sind SeeBA Fachwerktürme
in der Bewertung der Auswirkung im
Landschaftsbild im Vorteil.
Neben den vielen anderen,
ökonomisch wesentlich wichtigeren
Vorteilen auch ein Argument.
Allerdings lässt sich über
Geschmack ja bekanntlich trefflich
streiten.

Optische Wirkung von SeeBA Fachwerktürmen
Das Foto zeigt einen Standort einer
Windenergieanlage mit SeeBA FWT vor
einer Landschaft mit unterschiedlicher
Ausprägung.
Gut zu erkennen ist die Transparenz des
Fachwerkturmes, durch die die strukturellen
Ausprägungen des landschaftlichen
Hintergrundes nicht unterbrochen werden.
Daher sind SeeBA Fachwerktürme in der
Bewertung der Auswirkung auf das
Landschaftsbild vorteilhaft.
Diese geringere Auswirkung betrifft sowohl
den Fern- als auch den Nahbereich.

Visionen für neuartige Projekte
Waldstandort Kirchhundem
Windpower and Rail

Danke für Ihre Aufmerksamkeit