Flyer Groene fundamenten voor windturbines - Abt

constructies bouwkunde bouwmanagement civiele techniek installaties
groene fundamenten voor
windturbines
Windenergie is groen. Het liefst willen we de noodzakelijke
fundamenten ook zo groen mogelijk maken. Een uitdaging waar
ABT een oplossing voor heeft…
De uitdaging
Beton is een mooi bouwproduct en perfect in staat
om de grote belastingen uit een windturbine naar de
ondergrond af te voeren. Het heeft echter 1 nadeel:
cement is één van de grootste veroorzakers van
CO 2 emissies. Zo veroorzaakt 1 ton Portlandcement
960 kg CO 2 . Dit kan niet de bedoeling zijn en het
is dan ook aan ons, als ontwerpers, om hier een
oplossing voor te bedenken. Als dat nou het enige
criterium was, dan waren we er misschien al. Bij het
ontwerpen spelen echter nog andere aspecten een
rol. Zo moet het fundament het liefst goedkoop
zijn, moet de bouwtijd zo kort mogelijk zijn en
moet bovendien een goede kwaliteit en veiligheid
kunnen worden gerealiseerd. En dat alles met in het
achterhoofd de grote variatie aan randvoorwaarden
(als bodemopbouw en terreinomstandigheden) die
bij civieltechnische werken horen.
Kosten fundament
Normal Green
Faalkosten
Bouwkosten
Ontwerp en
kwaliteitscontrole
De oplossing van ABT
Deze oplossing kan op twee manieren worden
gevonden:
• Reductie van de hoeveelheid benodigde beton en
staal
• Reductie van de CO2
emissie per m3 beton.
Het groene fundament lost dit als volgt op:
• Reductie CO emissie en kostenreductie door
2
geavanceerde rekenmethodes
• Reductie CO2 emissie en kostenreductie door fit-forpurpose
aanpak
• Reductie CO2 emissie door ontwerp betonsamenstelling
• Tijdwinst door ontwerp betonsamenstelling
• Reductie milieubelasting door levenscyclus denken
• Hoge kwaliteit door betrokkenheid ABT bij uitvoering

constructies bouwkunde bouwmanagement civiele techniek installaties
groene fundamenten voor windturbines
Reductie CO 2 emissie en
kostenreductie door fit-for-purpose
aanpak
Zoals eerder genoemd zullen de investeringskosten voor
de fundatie van een windturbine variëren afhankelijk van
de grondgesteldheid. Vaak wordt er een keuze gemaakt
voor een standaard fundament per type windturbine. De
enige variatie die dan per locatie wordt gemaakt bestaat
dan bijvoorbeeld vaak uit de lengte en afmetingen van
funderingspalen. De keuze van deze aanpak betekent
echter ook dat er per definitie geen kostenoptimaal
fundament wordt gemaakt. De standaardfundatie moet
immers op alle locaties kunnen voldoen en is dus per
definitie overgedimensioneerd. ABT staat daarom al jaren
de aanpak per project voor. Daarbij wordt per project (en
soms zelfs per windturbinelocatie) een fit-for-purpose
fundering ontworpen. De ervaring leert dat deze extra
investering in de engineering zich altijd terugverdient in
een economischer funderingsontwerp.
Tijdwinst door ontwerp
betonsamenstelling
Normaal wordt de keuze van een betonsterkte gemaakt
op basis van de betondrukspanning bij een maximale
belasting. Daarbij wordt gesteld dat deze sterkte na 28
dagen verharding moet zijn behaald. Echter wordt er
voorbij gegaan aan het feit dat de maximale belasting
zich pas in een veel later stadium voordoet. Sterker nog:
zolang de turbine nog niet draait is de belasting nog
slechts een fractie van deze maximale belasting. Dit geeft
de mogelijkheid om reeds enkele dagen na het betonstort
de turbine op te bouwen.
Reductie CO 2 emissie en
kostenreductie door geavanceerde
rekenmethodes
ABT heeft niet stilgezeten. Er heeft een grote
ontwikkeling plaatsgevonden op het gebied van
windturbinefundaties. Door de in de praktijk opgedane
ervaringen te integreren in nieuwe ontwerpen is
het mogelijk geweest om het funderingsontwerp
steeds verder te optimaliseren. Ook de groei in
turbinevermogens en ashoogten noopt ontwerpers om
op een andere wijze naar het ontwerp van fundaties
te kijken. Je kunt niet een ontwerp voor een kleine
turbine extrapoleren naar een grote turbine zonder
voorbij te gaan aan de risico’s die een dergelijke
schaalvergroting met zich mee brengt. Reden voor ABT
om met geavanceerdere rekenmethodes en eindige
elementensommen het ontwerp verder te ontwikkelen.
Op deze wijze zijn we in staat risico’s beter in te schatten
en bovendien mogelijkheden voor optimalisatie te
vinden. De 3-dimensionale rekenmodellen benaderen de
werkelijkheid meer dan de eenvoudigere rekenmodellen
van vroeger. Samenvattend kan men dus stellen dat
het geavanceerd rekenen enerzijds een noodzaak is
vanwege de schaalvergroting in de windturbinetypes
en anderzijds het voordeel biedt van besparingen in
het ontwerp. Het geeft ons een beter inzicht, waardoor
verantwoordeoptimalisaties in beton en wapeningstaal
gerealiseerd worden.
Reductie CO emissie door ontwerp
2
betonsamenstelling
In tegenstelling tot wat gebruikelijk is, bemoeit ABT
zich, als ontwerper, ook met de samenstelling van het
betonmengsel. De gebruikelijke gang van zaken is dat
de ontwerper een betonsterkte aangeeft en dat de
aannemer de uiteindelijke samenstelling vaststelt. Daarbij
wordt echter naar onze mening voorbij gegaan aan
enkele belangrijke zaken:
• Het beton is voor een groot deel oorzaak van de CO2
emissie bij fundamenten. Er zijn echter mogelijkheden
om deze CO2 emissie te beperken door het slim
kiezen van een betonmengsel.
• Bij massabeton (een fundament is meestal dik) komt
bij het verhardingsproces van beton een hoeveelheid
warmte vrij. Indien dit te veel is kan dit negatieve
effecten op de kwaliteit van de betonconstructie
hebben. Het is dus zaak om hier bij de keuze van het
betonmengsel rekening mee te houden.

constructies bouwkunde bouwmanagement civiele techniek installaties
groene fundamenten voor windturbines
Reductie milieubelasting door
levenscyclus denken
Wat gebeurt er met het fundament nadat de
windturbine is ontmanteld? Onze ervaring met
oudere reeds vervangen windturbines is dat het oude
fundament moeilijk tot niet opnieuw bruikbaar is.
Alleen al de snelheid waarmee ontwikkelingen in
windturbineland plaatsvinden maakt dat een eventuele
nieuw te plaatsen efficiëntere windturbine met een
groter vermogen nooit past bij het reeds aanwezige
fundament. Sloop van de bestaande fundamenten is
dan ook in 99% van de gevallen het enige dat resteert.
En dat is jammer. Temeer aangezien de meeste
fundamenten nog jaren mee zouden kunnen. De
Nederlandse bouwvoorschriften gaan bij het ontwerp
van constructies meestal uit van een levensduur
van 50 jaar. In de praktijk komt dit echter neer op
een veel hogere levensduur. En dat, terwijl bij de
huidige ontwikkelingen in de windenergie, eerder
een economische levensduur van 10 jaar aan de orde
is. We bouwen te duurzaam en te sterk! Als een
bestaand fundament niet eenvoudig recyclebaar is (of
zelfs upcyclebaar) zijn we dus verkeerd bezig. Bij het
ontwerp van het fundament denken wij al na over het
eind van het functionele leven van het fundament.
Andersom maken we bij het ontwerp van het
fundament ook al gebruik van gerecyclede materialen.
Daarbij houden we rekening met een geringere
levensduur (duurzaamheid) en kijken we genuanceerd
naar benodigde veiligheidsniveaus (sterkte).
Hoge kwaliteit door betrokkenheid
ABT bij uitvoering
Het ontwerpen van een windturbinefundering is slechts
één zijde van de medaille. Het op een juiste wijze
uitvoeren van het werk is de andere zijde, waarbij
wij als ontwerper vinden dat we hier ook nauw bij
betrokken moet blijven. Je zou kunnen zeggen dat het
ontwerpwerk niet ophoudt bij het tekenen van een
fundering en het maken van een bestek. Wij hebben hier
twee belangrijke redenen voor:
1.
2.
De kwaliteit van het werk wordt pas bij de
uitvoering werkelijk gerealiseerd. Het is belangrijk
dat de kwaliteit die ABT als ontwerper voor ogen
heeft ook goed in de bouwuitvoering tot uiting
komt.
Wij kunnen alleen maar blijven innoveren als
we leren van de praktijk door een continue
terugkoppeling. Dingen die niet gaan zoals bedoeld
of praktische oplossingen kunnen alleen maar
worden verwerkt in nieuwe ontwerpen als ABT
nauw bij de uitvoering betrokken is.
Wij zien het als ontwerper als onze verantwoordelijkheid
om tijdens de uitvoering in het bouwteam eerder
vergaarde kennis in te brengen. Naast een controlerende
rol is er daarom ook een begeleidende rol, waarbij wij
de aannemer ondersteunen met als uiteindelijk doel
een optimaal resultaat in kwaliteit en tijd….. en dus
beperking van de risico’s voor de opdrachtgever.

constructies bouwkunde bouwmanagement civiele techniek installaties
groene fundamenten voor windturbines
Het bedrijf
ABT is sinds begin jaren 80 actief op het gebied van
windenergie. Als civieltechnisch adviseur voor windenergieprojecten
mogen wij ons dan ook pionier noemen.
Door onze betrokkenheid bij tal van projecten
voor verschillende opdrachtgevers is een groot aantal van
de problemen, dat kan optreden bij de voorbereiding en
bouw van windparken al de revue gepasseerd. En evenzoveel
oplossingen voor deze problemen zijn door ABT
bedacht. Met goede resultaten.
Alle diensten in één hand
ABT is een multidisciplinair bureau. Naast civiele techniek
beschikken wij over specialisten in bouwmanagement,
constructies, bouwkunde, technische installaties. Dit
maakt dat ABT u een compleet dienstenpakket kan
aanbieden.
Taken en rollen die ABT in uw project kan vervullen:
• Het ontwerpen van fundamenten
• Het ontwerpen van mastverankeringen
• Het ontwerpen van masten
• Het ontwerpen van (civiele) infrastructuur van
windparken
• Het opstellen van bestekken
• Het begeleiden van aanbesteding en gunning
• Het maken van kostenramingen
• Het begeleiden van de uitvoering
• Het uitvoeren van kwaliteitsinspecties
• Het voeren van directie
• Het maken van haalbaarheidsstudies
• Het doen van schadeonderzoek
• Het uitvoeren van een quickscan locatieonderzoek
Meer informatie? Neem dan contact op met de
adviesgroep civiele techniek
telefoon +31 (0)26 368 35 00
fax +31 (0)26 368 35 10
e-mail windenergie@abt.eu
internet www.abt.eu
ABT bv
Arnhemsestraatweg 358, Velp
postbus 82, 6800 AB Arnhem
telefoon +31 (0)26 368 31 11
Delftechpark 12, Delft
postbus 458, 2600 AL Delft
telefoon +31 (0)15 270 36 11
Kammenstraat 18
2000 Antwerpen
telefoon +32 (0)3 205 37 11
Artikelen mogen met bronvermelding worden
overgenomen, na toestemming van ABT.