Die Erfindung betrifft ein Fundament für ein Windkraftwerk mit einem in mehrere Ringabschnitte unterteilten, aus

vorgefertigten Betonelementen zusammengesetzten Basisring und sich vom Basisring radial nach außen erstreckenden

Stützelementen, wobei der Basisring durch primäre

Verstrebungsrippen an den Stützelementen abgestützt ist und auf den Basisring ein in mehrere Ringabschnitte unterteilter, aus vorgefertigten Betonelementen zusammengesetzter Aufbauring aufgesetzt und mit dem Basisring verbunden ist.

Ferner betrifft die Erfindung eine Windturbine mit einem einen Rotor umfassenden Windturbinenturm, wobei der Windturbinenturm auf einem Fundament montiert ist. Weiters betrifft die

Erfindung ein modulares System zur Herstellung eines Fundaments für ein Windkraftwerk.

In der WO 2004/101898 A2 ist ein Fundament für ein

Windkraftwerk offenbart. Wie dort beschrieben ist, ist für die Herstellung des Fundaments von Onshore-Windkraftanlagen ein hoher manueller und administrativer Aufwand erforderlich, und die Herstellung ist sehr zeitaufwendig. Angesichts der

zunehmenden Abmessungen moderner Windturbinen ist das Fundament sehr hohen Lasten ausgesetzt und muss entsprechend

dimensioniert werden. Heutige Windturbinen haben einen Turm mit einer Höhe von bis zu 150 m und erzeugen bis zu 6 MW. In der Mehrzahl der Fälle besteht der Turm oder Mast von Windturbinen aus verstärktem Beton und wird unter Verwendung vorgefertigter Betonelemente gebaut. Alternativ kann der Windkraftwerksturm auch von einer Stahlkonstruktion gebildet sein. Vor dem Aufkommen von Fundamenten aus vorgefertigten Fundamenten wurden die Fundamente für Windkraftanlagen im

Wesentlichen durch Ausgraben einer Baugrube, Einbringen einer körnigen Unterstruktur, Errichten einer Fundamentkomponente, Ausführen der notwendigen Einschalungs- und

Verstärkungsarbeiten und anschließendes Füllen der Baugrube mit Ortbeton hergestellt, wobei der Beton als Transportbeton durch Fahrmischer zur Arbeitsstelle transportiert und in die Baugrube gegossen wurde. Die zentrale Fundamentkomponente weist

gewöhnlich eine hohlzylindrische Konfiguration auf und wurde im Allgemeinen vorgefertigt und als Einheit zur jeweiligen

Montagestelle transportiert.

Die Herstellung eines Windmühlenfundaments durch Ortbeton ist mit einer Mehrzahl von Nachteilen verbunden. Sie erfordert eine komplexe Logistik für die Planung der Herstellungsaktivitäten an der Baustelle und sie ist im Hinblick auf die Errichtung der Einschalung und der Verstärkungsstruktur sowie auf das

Transportieren und Gießen des Betons mit zeitaufwendigen und kostspieligen Vorgängen an der Baustelle verbunden. Dies gilt insbesondere angesichts dessen, dass mehr als 1000 m ³ Beton für große Fundamente erforderlich sein können.

Um den Bauprozess eines Fundaments zu verbessern, wurde bereits in der WO 2004/101898 A2 vorgeschlagen, das Fundament unter Verwendung vorgefertigter Betonelemente zu bauen. Solche

Betonelemente werden in einem Beton-Fertigteilwerk hergestellt und zur Arbeitsstelle transportiert, wo sie durch die

Verwendung eines Krans in Position gebracht und dann

miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann die Dauer der Bauvorgänge an der Arbeitsstelle erheblich verringert werden. Die vorgefertigten Betonelemente bilden, wenn sie miteinander verbunden sind, ein Fundament mit einem zentralen Standring und mehreren Stützelementen, die jeweils vom

Standring radial nach außen vorstehen. Der Standring kann einen kreisringförmigen oder auch polygonalen Querschnitt aufweisen.

Jedes vorgefertigte Betonelement bildet eines der Stützelemente und einen zugeordneten Ringabschnitt des Standrings . Die

Ringabschnitte des Standrings werden durch verschraubte

Flansche miteinander verbunden. Wie in der WO 2004/101898 A2 beschrieben ist, können die vorgefertigten Betonelemente stahlverstärkt sein. Nachdem das Fundament gebildet wurde, wird der Turm oder Mast der Windmühle auf dem Standring errichtet und mittels Ankerbolzen am Standring befestigt.

Durch die Verwendung vorgefertigter Betonelemente kann in einer kontrollierten Umgebung produziert werden, sodass die Qualität des ausgehärteten Betons verbessert werden kann. Von einem finanziellen Gesichtspunkt betrachtet, können die in einer Vorfertigungsanlage verwendeten Formen viele Male wieder verwendet werden, bevor sie ersetzt werden müssen, sodass die Kosten für die Form bzw. die Einschalung pro Einheit niedriger sind als bei einer Herstellung mit Ortbeton, die jedes Mal eine eigens errichtete Schalung erfordert. Die Schalung kann zwar mehrfach verwendet werden, muss aber von Ort zu Ort

transportiert und entsprechend gereinigt werden. Windturbinen sind Lasten und Beanspruchungen spezifischer Natur ausgesetzt, die vom Fundament aufgenommen werden müssen. Der Wind selbst wirkt in einer nicht vorhersehbaren und

veränderlichen Weise. Andererseits wirken mit immer größeren Anlagen dynamische Lastkomponenten infolge von Vibrationen und Resonanzen auf die Struktur. Ferner übertragen Türme mit einer Höhe von 100 Metern und mehr infolge des auftretenden

Kippmoments erhebliche exzentrische Lasten auf das Fundament. Der Beton des Fundaments muss dabei einer Kompression widerstehen, die in der komprimierten Zone auftritt, und die Verstärkungsstruktur des Betons muss die Dehnungskräfte im entgegengesetzten Teil des Fundaments aufnehmen, weil der Beton selbst eine verhältnismäßig geringe Dehnungsfestigkeit

aufweist. Fundamente aus vorgefertigten verstärkten

Betonelementen haben den Vorteil, dass die Leistungsfähigkeit und die Qualität des Betons, wie auch die Qualität der

Herstellung insbesondere des Nachbereitungs- und

Aushärteprozesses höher sind, so dass ein geringeres Risiko einer Rissbildung und eine höhere Widerstandsfähigkeit

gegenüber dynamischen und statischen Lasten gegeben sind. Dies gilt insbesondere auch deshalb, weil die Aushärtung des Betons unter kontrollierbaren Bedingungen erfolgt und somit kein dahingehendes Witterungsrisiko auf der Baustelle besteht.

Generell ist es wünschenswert, den Turm bzw. Mast der Windmühle direkt auf dem Fundament zu montieren. Die Befestigung des Turms am Fundament ist jedoch nicht standardisiert, sondern muss an die spezifischen Gegebenheiten der jeweiligen

Windkraftwerkskonstruktion angepasst werden. So variieren

Windkraftwerke in den Abmessungen und in der Formgebung des Turms, im Material des Turms (Stahl oder Beton) und in der Art der vorgesehenen Befestigung (z.B. Ankerbolzen oder

Seilverspannung) . Es ist daher erforderlich, das Fundament an diese Gegebenheiten anzupassen, was im Falle von

Betonfertigteilfundamenten jedoch insofern nachteilig ist, als keine standardisierte Serienfertigung solcher Fundamente möglich ist. Ein weiterer Nachteil von aus Betonfertigteilen

zusammengesetzten Fundamenten besteht darin, dass die

Betonelemente vom Werk zum Aufstellungsort der Windmühle transportiert werden müssen. Aus dem generellen Bestreben, die Anzahl der Betonfertigteile, aus denen das Fundament besteht, zu minimieren, resultieren große und sperrige Betonelemente, deren Transport eine besondere Herausforderung darstellt. Um den Transport mit allgemein verfügbaren

Straßentransportfahrzeugen zu ermöglichen, sind jedoch maximale Transportabmessungen einzuhalten, welche das zu

transportierende Bauteil nicht überschreiten darf.

In der WO 2018/055444 Al wurde diesbezüglich ein Fundament für ein Windkraftwerk vorgeschlagen, bei dem der Standring des

Fundaments in Höhenrichtung in einen unteren Basisringabschnitt und einen oberen Adapterringabschnitt unterteilt ist, die jeweils aus vorgefertigten Betonelementen zusammengesetzt sind. Dadurch können die Betonelemente des Basisringabschnitts immer gleich ausgebildet werden, ohne dass auf herstellerspezifische Anpassungen für den Turmbereich eingegangen werden muss. Durch diese Erfindung wurde eine Serienfertigung der den

Basisringabschnitt bildenden Betonelemente ermöglicht. Die baulichen Anpassungen an den Turmbereich wird beim Fundament gemäß der WO 2018/055444 Al vom Adapterringabschnitt zur

Verfügung gestellt. Der Adapterringabschnitt stellt die

kraftoptimale Verbindung zwischen dem Fertigteilfundament, nämlich dem Basisringabschnitt, und dem Windkraftwerksturm her und führt somit zu einer verbesserten Standardisierung des Fertigteilfundaments.

Im Windkraftwerksgeschäft ist es eine allgemein bekannte

Tatsache, dass eine auch nur geringe Erhöhung der

Positionierung des Rotors eines Windkraftwerks eine

nennenswerte Steigerung der Energieausbeute des betreffenden

Windkraftwerks mit sich bringt. Die Investitionskosten für die höhere Positionierung des Rotors amortisieren sich über die Betriebsdauer vielfach, sodass Betreiber von Windkraftwerken immer danach trachten, möglichst hohe Masten für die Rotoren errichten zu können. Gleichzeitig sollen aber weiterhin kostengünstige Fertigteilmasten eingesetzt werden, die in bestimmten Höhenabstufungen lieferbar sind. Bei Verwendung derartiger Masten bleibt jedoch häufig die Höhe der

Positionierung des Rotors unter der maximalen für ein

Windkraftwerksprojekt genehmigten Höhe zurück. Die Verwendung des nächst längeren standardisierten Mastes würde jedoch zu einer Überschreitung der genehmigten Bauhöhe führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fundament der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine geringfügige Erhöhung der Positionierung des Rotors im Wind erfolgen kann, ohne dies über eine deutlich höhere

Masthöhe bewerkstelligen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Fundament der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dahingehen weitergebildet, dass der Aufbauring durch sekundäre Verstrebungsrippen an den primären Verstrebungsrippen abgestützt ist. Dadurch, dass sich der Aufbauring mit seinen sekundären Verstrebungsrippen an den primären Verstrebungsrippen, die sich vom Basisring nach außen erstrecken, abstützt, kann der Aufbauring etwas höher gestaltet werden, ohne dass eine unzureichende Abstützung gegen

Knicklasten zu befürchten ist. Die Verstrebung des Aufbaurings kann bis an das obere Ende des Äufbaurings geführt werden, sodass auch ungewöhnlich hohe Fundamente sicher abgestützt sind. Ausgehend von einer Grundebene für die Auflage des

Fundaments kann daher bei entsprechend höherem Aufbauring der Mast etwas angehoben werden, sodass die gewünschte höhere

Positionierung des Rotors eines Windkraftwerks erzielt wird.

Die maximal zulässige Bauhöhe kann daher auch dann erreicht werden, wenn ein Fertigteilmast gegenüber der genehmigten Höhe deutlich zu kurz ist, ein längerer Fertigteilmast die genehmigte Höhe jedoch überschreiten würde. Die vorliegende Erfindung gestattet es somit, mit Fertigteilen, insbesondere vorgefertigten Betonteilen kostengünstig und flexibel

Windkraftanlagen zu errichten, die hinsichtlich ihrer Höhe optimiert sind, was die Energieausbeute und somit die

Rentabilität der Windkraftanlage steigert.

Die Ausbildung des Aufbaurings kann zusätzlich zu den durch den Turm bedingten baulichen Anpassungen gewünschtenfalls weitere Funktionen berücksichtigen. Beispielsweise kann der Aufbauring einen Einstieg, wie z.B. eine Türöffnung, in den Turm

aufweisen. Weiters kann der Aufbauring zur Aufnahme von

Netzverbindungskabeln und/oder einer Einspeisungsanlage mit vorgefertigten Befestigungspunkten versehen sein oder eine vorgefertigte Aufnahme für Elektroinstallationen aufweisen. Weiters kann der Aufbauring im Inneren des vom Aufbauring begrenzten Raums angeordnete Treppen oder bauliche

Vorbereitungen für Aufzüge aufweisen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung ergibt sich dadurch, dass die höhenmäßige Aufteilung des Fundaments in einen Basisring und einen Aufbauring zu einer Reduzierung der Bauteilhöhe der vorgefertigten Betonelemente führt, sodass die Einhaltung einer vorgegebenen maximalen Transporthöhe von z.B. 4,0 m ermöglicht wird.

Bevorzugt ist ein Ringabschnitt des Basisrings mit zumindest einem sich vom ümfangsabschnitt des Basisrings radial nach außen erstreckenden Stützelement und mit einer primären

Verstrebungsrippe jeweils als vorgefertigtes Betonelement einstückig ausgebildet. Ein solches vorgefertigtes Betonelement wird gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Gießen hergestellt und aus der Gussform unmittelbar erhalten. Dies stellt eine Vereinfachung des

Herstellungsverfahrens gegenüber einem Verfahren dar, bei dem mehrere Betonteile zusammengesetzt werden müssen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden

Erfindung ist ein Ringabschnitt des Aufbaurings mit zumindest einer sekundären Verstärkungsrippe jeweils als vorgefertigtes Betonelement einstückig ausgebildet, was dieselben Vorteile, die soeben im Zusammenhang mit dem Basisring genannt wurden, mit sich bringt.

Die vorgefertigten Betonelemente weisen somit bevorzugt jeweils einen ringsegmentartigen inneren Ringabschnitt auf, wobei

Ringabschnitte aller den Basisring und den Aufbauring

ausbildenden Betonelemente in ihrer aneinander gestellten

Position eine geschlossene ringförmige Struktur ausbilden, die einen inneren Hohlraum des Fundaments umschließt. Die

vorgefertigten Betonelemente weisen weiters bevorzugt jeweils einen radial äußeren Abschnitt auf, welcher im Falle der den Basisring ausbildenden Elemente die Stützelemente und die primären Verstrebungsrippen und im Falle des Aufbaurings die sekundären Verstrebungsrippen ausbildet. Die Erfindung ist bevorzugt dahingehend weitergebildet, dass ein vorgefertigtes Betonelement des Basisrings zumindest zwei sich vom ümfangsabschnitt des Basisrings radial nach außen erstreckende Stützelemente mit jeweils einer primären

Verstrebungsrippe umfasst. Ein solcher einstückiger

Umfangsabschnitt des erfindungsgemäßen Fundaments kann somit beispielsweise einen Viertelkreis beschreiben und die

entsprechende Anzahl an Stützelementen mit primären

Verstrebungsrippen aufweisen. Wenn das fertige Fundament beispielsweise acht Stützelemente aufweisen soll, weist ein einstückiger Umfangsabschnitt der Basis, der einen Viertelkreis beschreibt, zwei Stützelemente mit entsprechend zwei primären Verstrebungsrippen auf.

Analog hierzu kann die vorliegende Erfindung bevorzugt

dahingehend weitergebildet sein, dass ein vorgefertigtes

Betonelement des Aufbaurings zumindest zwei sekundäre

Verstärkungsrippen zur Verstrebung gegen jeweils eine primäre Verstrebungsrippe des Basisrings umfasst. Ein solcher

einstückiger Umfangsabschnitt des erfindungsgemäßen Fundaments kann somit beispielsweise einen Viertelkreis beschreiben und die entsprechende Anzahl an sekundären Verstrebungsrippen aufweisen. Wenn das fertige Fundament beispielsweise acht

Stützelemente aufweisen soll, weist ein einstückiger

Umfangsabschnitt des Aufbaus, der einen Viertelkreis

beschreibt, zwei sekundäre Verstrebungsrippen auf.

Mit Vorteil ist das erfindungsgemäße Fundament dahingehend weitergebildet, dass der Basisring und der Aufbauring eine voneinander verschiedene Umfangsteilung aufweisen, das heißt, dass sich die umfangsmäßige Erstreckung der Ringabschnitte des Basisrings von der umfangsmäßigen Erstreckung der

Ringabschnitte des Aufbaurings unterscheidet. Durch diese

Maßnahme wird sichergestellt, dass die vertikalen

Teilungsflächen der Ringabschnitte des Basisrings und des

Aufbaurings unabhängig davon, ob beim Zusammensetzen des

Fundaments aus den vorgefertigten Betonteilen darauf geachtet wird, zueinander versetzt sind und somit eine gewisse

Grundstabilität des erfindungsgemäßen Fundaments zuverlässig gegeben ist. Bevorzugt ist die vorliegende Erfindung dahingehend weitergebildet, dass Verbindungselemente, wie z.B.

Schraubverbindungen, zur vorzugsweise lösbaren Verbindung des Basisrings und der primären Verstrebungsrippen mit dem

Aufbauring und den sekundären Verstrebungsrippen vorgesehen sind. Der Äufbauring wird mit Hilfe der genannten

Verbindungselemente vorzugsweise von oben her mit dem Basisring verbunden. Die Verbindungsmittel werden z.B. von Schraubbolzen gebildet, die in vorzugsweise vertikal verlaufende

Schraublöcher geschraubt werden, die bevorzugt in horizontalen Flanschelementen des jeweiligen vorgefertigten Betonelements ausgebildet sind. Alternativ können die Schraubbolzen so angeordnet sein, dass sie Durchgangsbohrungen sowohl des

Basisrings als auch des Aufbaurings durchsetzen und den

Basisring und den Aufbauring durch Anbringen von

Schraubenmuttern an den entgegengesetzten Enden

zusammenspannen .

Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der Aufbauring eine horizontale Standfläche für einen

Windkraftwerksturm sowie Verankerungsmittel zum Verankern des Windkraftwerksturms am Aufbauring umfasst, wobei die

Verankerungsmittel vorzugsweise Ankerbolzen und/oder

Seildurchführungen für eine Seilverspannung umfassen. Die

Ankerbolzen sind in der Regel zum Befestigen eines als

Stahlkonstruktion ausgebildeten Turms vorgesehen. Die

Seilverspannung ist in der Regel für die Befestigung von

Betontürmen vorgesehen, sowohl von Vollbeton-Türmen als auch von Hybridtürmen.

Die Verbindungselemente für die Verbindung des Basisrings und der primären Verstrebungsrippen mit dem Aufbauring und den sekundären Verstrebungsrippen sind bevorzugt radial außerhalb der Verankerungsmittel zum Verankern des Windkraftwerksturms am Äufbauring angeordnet. Alternativ können die für das Verbinden des Aufbaurings mit dem Basisring vorgesehenen

Verbindungselemente, insbesondere Schraubbolzen, für die

Verankerung des Windmühlenturms am Standring, der aus dem

Basisring und dem Aufbauring besteht, mitverwendet werden.

Bevorzugt bestehen die vorgefertigten Betonelemente aus verstärktem Beton, der eine Verstärkungsstruktur, insbesondere Verstärkungselemente, -profile, -Stangen oder -drähte,

aufweist, welche in die vorgefertigten Betonelemente

eingebettet sind und/oder die als Spannelemente zum

Zusammenspannen der vorgefertigten Betonelemente zu

Spannbetonelementen ausgebildet sind.

Im Gegensatz zu Fundamenten aus Ortbeton wird bei Fundamenten aus Betonfertigelementen ohne ergänzende Maßnahmen keine monolithische Struktur bereitgestellt, sodass technische

Lösungen für das sichere Verbinden der vorgefertigten

Betonelemente miteinander zur Nachahmung einer monolithischen Struktur angestrebt werden. Um zu erreichen, dass sich das erfindungsgemäße Fundament ähnlich wie ein monolithisches

Fundament verhält, um hohen statischen und dynamischen Lasten zu widerstehen, sieht eine bevorzugte Ausbildung vor, dass eine Verbindungsstruktur bereitgestellt ist, welche die

vorgefertigten Betonelemente zusammenhält und bevorzugt mit der Verstärkungsstruktur gekoppelt ist. Die Verbindungsstruktur kann von einer beliebigen Art sein, die dafür geeignet ist, die vorgefertigten Betonelemente starr zusammenzuhalten, um eine monolithische Struktur zu bilden. Die Verbindungsstruktur unterscheidet sich von der Verstärkungsstruktur und wird daher vorzugsweise nicht in die vorgefertigten Betonelemente

eingebettet. Die Verbindungsstruktur wird bevorzugt mit der Verstärkungsstruktur gekoppelt, wodurch ein ununterbrochener Lastweg zwischen den Verstärkungsstrukturen ermöglicht wird, so dass die in das Fundament eingebrachten Kräfte wirksam verteilt werden. Im Kontext der Erfindung bedeutet das Koppeln der

Verbindungsstruktur und der Verstärkungsstruktur, dass die auf die Verstärkungsstruktur einwirkenden Kräfte auf die

Verbindungsstruktur übertragen werden, ohne dass Beton

dazwischen angeordnet wird, und umgekehrt. Demgemäß können die Verbindungsstruktur und die Verstärkungsstruktur direkt oder über ein von Beton verschiedenes starres Verbindungselement miteinander verbunden werden. Alternativ kann das Koppeln der Verbindungsstruktur und der Verstärkungsstruktur auch unter Zwischenschaltung von Betonmaterial erfolgen. Die Verstärkungsstruktur weist vorzugsweise Verstärkungsstangen auf, die aus Stahl oder einem ähnlichen starren Material bestehen. Vorzugsweise erstrecken sich die Verstärkungsstangen in Längsrichtung der Verstrebungsrippen. Zusätzliche

Verstärkungsstangen können sich senkrecht oder schräg zu den Verstärkungsstangen erstrecken, die sich in Längsrichtung der Verstrebungsrippen erstrecken, Zusätzliche

Verstärkungsstangen/-profile können auch im Basisring und im Aufbauring angeordnet werden und sich in axialer Richtung davon erstrecken. Die länglichen Verstärkungsstangen können sich vorzugsweise in radialer Richtung zum Zentrum des

erfindungsgemäßen Fundaments erstrecken, wobei die länglichen Verstärkungsstangen entweder in einer horizontalen Ebene angeordnet werden oder sich schräg zur horizontalen Ebene, insbesondere zum Basisring und zum Aufbauring aufsteigend, erstrecken können. Im letztgenannten Fall werden die

Verstärkungsstangen in Bezug auf die Kräfte, die vom Basisring und vom Aufbauring radial nach außen abgeleitet werden, im Wesentlichen mit dem Lastweg ausgerichtet. Die Verbindungsstruktur weist vorzugsweise mehrere starre längliche Verbindungselemente, insbesondere Stahlprofile oder - Stangen auf, die jeweils die vorgefertigten Betonelemente eines Paars entgegengesetzt angeordneter vorgefertigter Betonelemente derart miteinander verbinden, dass ein Hohlraum durchquert wird, der vom Basisring und vom Aufbauring eingekreist ist. Die länglichen Verbindungselemente der Verbindungsstruktur werden mit der Verstärkungsstruktur, insbesondere mit den

Verstärkungsstangen, vorzugsweise mit den Verstärkungsstangen, die sich in Längsrichtung der Verstrebungsrippen erstrecken, gekoppelt. Auf diese Weise werden die in entgegengesetzt angeordnete vorgefertigte Betonelemente eingebetteten

Verstärkungsstangen durch die länglichen Verbindungselemente der Verbindungsstruktur miteinander verbunden, wobei ein

Lastübertragungsweg zwischen der Verstärkungsstruktur der entgegengesetzt angeordneten vorgefertigten Betonelemente gebildet wird. Dies führt dazu, dass die Dehnungslast, die infolge eines Biegemoments des Turms auf das Fundament ausgeübt wird, nicht nur von der Verstärkungsstruktur aufgenommen wird, die auf einer Seite des Fundaments angeordnet ist, sondern auch auf die Verstärkungsstruktur übertragen wird, die auf der entgegengesetzten Seite des Fundaments angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Paar entgegengesetzt angeordneter vorgefertigter Betonelemente mit einem der starren länglichen Verbindungselemente verbunden. Auf diese Weise durchqueren mehrere längliche

Verbindungselemente, insbesondere Stahlstangen oder -profile, den vom Basisring und vom Aufbauring eingekreisten Hohlraum. Weil diese durchquerenden länglichen Verbindungselemente alle diametral angeordnet sind, treffen sie sich im Zentrum des aus Basisring und Aufbauring bestehenden Standrings des erfindungsgemäßen Fundaments, so dass eine symmetrische

Anordnung erreicht wird, welche für eine optimale Verteilung der Kräfte innerhalb des gesamten Fundaments sorgt. Die länglichen Verstärkungselemente können den Basisring bzw. den Aufbauring in einer horizontalen Ebene durchqueren.

Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass ein Paar von

entgegengesetzt angeordneten vorgefertigten Betonelementen jeweils einen Ringabschnitt des Basisrings mit zumindest einem sich vom Ringabschnitt des Basisrings radial nach außen

erstreckenden Stützelement und einer primären Verstrebungsrippe sowie einen Ringabschnitt des Aufbaurings mit zumindest einer sekundären Verstrebungsrippe umfasst. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die starren länglichen Verbindungselemente an ihrem Schnitt, der auf der Mittelachse des Basisrings und des Aufbaurings angeordnet ist, miteinander verbunden werden. Auf diese Weise wird ein Mittel punkt in der Symmetrieachse des Fundaments bereitgestellt, der eine Lastverteilung in verschiedenen Richtungen ermöglicht.

In Bezug auf die Kopplung zwischen der Verstärkungsstruktur und der Verbindungsstruktur sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass die starren länglichen Verbindungselemente der

Verbindungsstruktur, und die Verstärkungsstruktur, insbesondere die Verstärkungsstangen, durch eine Ummantelung, die an einer Innenfläche des Basisrings und des Aufbaurings angeordnet ist, miteinander verbunden sind. Die Ummantelung kann aus einem Stahlblechgehäuse bestehen, das an der Innenfläche des

Basisrings und des Aufbaurings befestigt ist. Im Fall eines

Basisrings und Aufbaurings in Form von Hohlzylindern kann die Ummantelung als eine zylindrische Ummantelung ausgebildet sein, die an der inneren zylindrischen Fläche des Basisrings und des Aufbaurings angeordnet ist. Die Ummantelung dient dazu, den Lastweg von der Verstärkungsstruktur zur Verbindungsstruktur zu richten und umgekehrt. Dies wird durch starres Verbinden sowohl der Verstärkungsstangen/-profile der Verstärkungsstruktur als auch der Verstärkungselemente der Verbindungsstruktur mit der Ummantelung erreicht.

In diesem Zusammenhang sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass die Verstärkungselemente der Verstärkungsstruktur durch Schweißen und/oder Schraubverbindungen an der Ummantelung befestigt sind. Dies kann vorteilhafterweise erreicht werden, indem die Verstärkungsstangen der Verstärkungsstruktur so angeordnet werden, dass sie von den vorgefertigten

Betonelementen nach innen vorstehen und vorzugsweise in

Öffnungen eindringen, die in der Ummantelung bereitgestellt sind. Das Schweißen kann in diesem Fall an der Innenseite der Ummantelung erfolgen. Alternativ kann das Schweißen an der Außenseite der Ummantelung erfolgen. Ferner kann die Verbindungsstruktur durch Schweißen oder eine Schraubverbindung an der Ummantelung befestigt werden.

Alternativ kann die Verbindungsstruktur durch Schweißen oder eine Schraubverbindung an Anschlussstücke befestigt sein, die in die vorgefertigten Betonelemente integriert, insbesondere eingegossen sind und an die Verstärkungsstruktur angekoppelt sind .

Der Hohlraum innerhalb des Basisrings und des Aufbaurings kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, beispielsweise als Speicherplatz oder zum Vornehmen von Wartungsarbeiten, und er kann daher mit Treppen, Plattformen und dergleichen versehen werden. Ferner kann der Hohlraum auch für die Installation von Nachspannkabeln, den Zugriff auf sie und ihre Wartung verwendet werden, wobei die Nachspannkabel angeordnet werden, um den Turm des Windkraftwerks zu stabilisieren. Die Stützelemente der vorgefertigten Betonelemente können eine rechteckige Form aufweisen. Alternativ können sich die

Stützelemente in horizontaler Richtung mit zunehmendem Abstand vom Zentrum des Fundaments verbreitern. Um den Hohlraum innerhalb des aus Basisring und Aufbauring bestehenden Standrings an seinem Boden zu schließen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, dass die Stützelemente einen Randabschnitt aufweisen, der nach innen in den vom Standring eingekreisten Hohlraum vorsteht.

Insbesondere bilden die Randabschnitte aller vorgefertigten Betonelemente gemeinsam einen umfänglichen, insbesondere kreisförmigen Rand, der eine zentrale Bodenplatte, die am Boden des Standrings bzw. des Basisrings angeordnet ist, umfänglich stützt .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die vorgefertigten Betonelemente durch wenigstens ein Nachspannkabel, das in einem umfänglichen, insbesondere

kreisförmigen Durchgang angeordnet ist, der im Basisring und im Aufbauring ausgebildet ist, aneinander festgezogen. Solche

Kabel haben die Funktion einer Verbindungsstruktur, die jedoch nicht, wie weiter oben beschrieben mit der in die

vorgefertigten Betonelemente eingebetteten Verstärkungsstruktur gekoppelt ist.

Wenn die vorgefertigten Betonelemente aneinander festgezogen werden, werden die Seitenflächen benachbarter Umfangsabschnitte des Basisrings und des Aufbaurings gegeneinander gedrückt. Zum genauen Ausrichten der benachbarten Umfangsabschnitte miteinander können die Seitenflächen Formpasselemente in der Art einer Zungen- und Rillenanordnung aufweisen, die

miteinander Zusammenwirken, um die relative Position der

Segmente zu gewährleisten.

Die Installation der vorgefertigten Betonelemente an der

Arbeitsstelle wird erheblich vereinfacht, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform benachbarte vorgefertigte

Betonelemente in ihren Abschnitten, die vom Aufbauring nach außen vorstehen, in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Insbesondere haben die Stützelemente eine solche

Breitenabmessung, dass die Stützelemente benachbarter

vorgefertigter Betonelemente einander nicht berühren. Auf diese Weise können die Herstellungstoleranzen bei der Herstellung der vorgefertigten Betonelemente erreicht werden.

Der für die Herstellung der vorgefertigten Betonelemente verwendete Beton kann von einem beliebigen Typ sein, der typischerweise auch für das Gießen von Beton an der

Verwendungsstelle verwendet wird. Zusätzlich zu Zuschlagstoffen und Wasser enthält Beton Zement als hydraulisches Bindemittel.

Es kann auch faserverstärkter Beton verwendet werden, um die vorgefertigten Betonelemente herzustellen. Die Fasern können aus einem beliebigen Fasermaterial bestehen, das zur Erhöhung der strukturellen Integrität, insbesondere der Stärke, der Stoßfestigkeit und/oder der Haltbarkeit, der sich ergebenden Betonstruktur beiträgt. Faserverstärkter Beton enthält kurze diskrete Verstärkungsfasern, die gleichmäßig verteilt und zufällig orientiert sind. Vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern Kohlefasern, synthetische Fasern und insbesondere Polypropylenfasern.

Alternativ können die Verstärkungsfasern Stahlfasern, Glas fasern oder Naturfasern sein. Weiters ist auch die Verwendung von HPC (High Performance Concrete) und UHPC (Ultra High

Performance Concrete) möglich. Diese Betonarten sind hochfeine Bindemittel mit speziellen, hochfeinen Zuschlagstoffen und entsprechenden Additiven und sind aufgrund ihres relativ geringen Gewichts als vorteilhaft anzusehen.

Die erfindungsgemäße Windturbine mit einem einen Rotor

umfassenden Windturbinenturm, ist auf einem wie oben

beschriebenen Fundament montiert und kann daher eine optimierte Bauhöhe aufweisen, auch wenn aus Kostengründen Betonfertigteile zum Einsatz gelangen sollen. Das Fundament ist verglichen mit Fundamenten aus dem Stand der Technik höher und dennoch

ordnungsgemäß abgestützt.

Das erfindungsgemäße modulare System zur Herstellung eines wie oben beschriebenen Fundaments für ein Windkraftwerk weist einen in mehrere Ringabschnitte unterteilten, aus vorgefertigten Betonelementen zusammengesetzten Basisring und sich vom

Basisring radial nach außen erstreckende Stützelemente auf, wobei der Basisring durch primäre Verstrebungsrippen an den Stützelementen abgestützt ist. Auf den Basisring kann ein in mehrere Ringabschnitte unterteilter, aus vorgefertigten

Betonelementen zusammengesetzter Aufbauring aufgesetzt und mit dem Basisring verbunden werden, wobei der Aufbauring durch sekundäre Verstrebungsrippen an den primären Verstrebungsrippen des Basisringes abstützbar ist und wobei das System zumindest zwei unterschiedliche Ausführungen eines Aufbaurings umfasst, der auf den Basisring aufsetzbar ist. Das modulare System erlaubt mit seinen zumindest zwei unterschiedlichen Ausführungen des Aufbaurings, dass der Aufbauring an die

Gegebenheiten der Montagesituation jedes einzelnen

Windkraftwerks einer Windparkanlage angepasst werden kann, um bei Verwendung von Betonfertigteilen ein optimales Ergebnis zu erzielen.

Bevorzugt unterscheiden sich die zumindest zwei

unterschiedlichen Ausführungen des Aufbaurings voneinander in ihrer Höhe, um bei Maximierung der Bauhöhe des Windkraftwerks bezüglich der zugelassenen bzw. genehmigten Höhe die

Energieausbeute und damit die Rentabilität des Windkraftwerks zu maximieren.

Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich die wenigstens zwei unterschiedlichen Ausführungen des Aufbaurings in den

Verankerungsmitteln zum Verankern des Windkraftwerksturms am Aufbauring, insbesondere in der Art, der Anzahl oder der

Geometrie der Verankerungsmittel. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, dass eine erste Ausführung des

Aufbaurings Verankerungsbolzen zur Verankerung des

Windkraftwerksturms und eine zweite Ausführung des Aufbaurings Seildurchführungen für Spannseile zum Verspannen des

Windkraftwerksturms umfasst, wie dies einer bevorzugten

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht. Die Ankerbolzen sind in der Regel zum Befestigen eines als

Stahlkonstruktion ausgebildeten Turms vorgesehen. Die

Seildurchführungen sind in der Regel für die Befestigung von Betontürmen vorgesehen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Fundaments,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines

ü fangsabschnittes des erfindungsgemäßen Fundaments und

Fig. 3 eine seitliche Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Fundaments

In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Fundament allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Fundament 1 besteht im

Wesentlichen aus einem Basisring 2 und einem Aufbauring 3, wobei sowohl der Basisring 2 als auch der Aufbauring 3 in eine Mehrzahl von Ringabschnitten 4 und 7 unterteilt und aus diesen zusammengesetzt sind. Ein Umfangsabschnitt 2' der Basis weist einen kreissegmentförmigen Ringabschnitt 4 und ein Stützelement 5 auf. Der Basisring 2 ist als Ganzes durch primäre

Verstrebungsrippen 6 an den Stützelementen 5 abgestützt. Ein Umfangsabschnitt 3' des Aufbaurings 3 weist einen

kreissegmentförmigen Ringabschnitt 7 sowie sekundäre

Verstrebungsrippen 8 (Fig. 2) auf, die an den primären

Verstrebungsrippen 6 am Basisring 2 abgestützt sind. Der

Aufbauring 3 ist somit als Ganzes durch die sekundären

Verstrebungsrippen 8 an den primären Verstrebungsrippen 6 des Basisringes 2 abgestützt und kann daher mit einer relativ großen Höhenerstreckung ausgeführt werden, um den Mastadapter 9 eines Windkraftwerks, etwas anzuheben. Die Verbindung der als vorgefertigte, einteilige Betonteile hergestellten

Umfangsabschnitte 2' und 3' des Basisrings 2 und des

Aufbaurings 3 erfolgt mittels Flanschen 10 und Schraubplatten 11, die mit Schraubbolzen 12 verschraubt werden. Zwischen den Stützelementen 5 des Basisrings sind an entsprechenden

Vorsprüngen 13 Bodenplatten 14 eingelegt und ebenfalls

verschraubt . In Fig. 2 ist nun noch deutlicher zu erkennen, dass ein ümfangsabschnitt 2 der Basis im Wesentlichen aus einem

Stützelement 5 und einem Ringabschnitt 4 besteht, wobei der Ringabschnitt 4 durch eine primäre Verstrebungsrippe 6 am Stützelement 5 abgestützt ist. Der Ringabschnitt 7 des

ümfangsabschnitts 3' des Aufbauringes 3 ist erfindungsgemäß durch die sekundäre Verstrebungsrippe 8 an der primären

Verstrebungsrippe 6 abgestützt. Mit dem Bezugszeichen 10 sind wiederum die Flansche zur Aufnahme der in Fig. 2 nicht

dargestellten Schraubbolzen bezeichnet. In den Ringabschnitten 4 und 7 sind in den Flanschen 10 eine Vielzahl von Bohrungen ausgeführt, die der Verschraubung der jeweiligen Ringabschnitte 4 und 7 miteinander dienen. In Fig. 3 ist zu erkennen, dass der Aufbauring 3 eine Höhe aufweisen kann, die die Höhe des Basisrings 2 übertrifft. Damit kann der Mastadapter 9 entsprechend angehoben werden, um die gewünschte Höhe der Positionierung eines Rotors erzielen zu können .