WO2016083191A1

WO2016083191A1 - Windenergieanlagenturm

Info

Publication number: WO2016083191A1
Application number: PCT/EP2015/076800
Authority: WO
Inventors: Horst Bendix; Heinz Schuster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: DE102015000818B3

Abstract

Die Erfindung betrifft die Turmstruktur von Windenergieanlagen, die die Biegebeanspruchung des Turmes aus Rotorkraft und Nabenhöhe vermeidet, indem der Schnittpunkt (14) der Turmvertikalen (2b), der Nabenhöhe (17) und der Wirkungslinien der Abspannelemente (4) zu einer Druckbeanspruchung des Turmes aus der Rotorkraft des Windes und Zugbeanspruchungen in ringsum angeordneten Abspannelementen (4) führt, die zwischen den Fundamenten (8) und oberer Befestigung im Abspannring angeordnet sind. Die neue Turmstruktur führt zu deutlich geringerem Materialeinsatz.

Description

Windenergieanlagenturm

Die Erfindung betrifft die Struktur von hohen, mit Abspannungen versehenen Windenergieanlagentürmen. Diese Abspannung soll eine geringe Dehnung aufweisen. Sie wird derart angeordnet, dass sich die Rotorkraft in Nabenhöhe im Schnittpunkt der Turmvertikalen und der Abspannelemente in Druck- und Zugkraft aufgliedert und sich der Turm zugleich innerhalb des Abspannringes, an dem die Abspannungen angeordnet sind, trotz des ruhenden Abspannsystems entsprechend der sich ändernden Windrichtung stets in den Wind drehen kann. Die Erfindung eignet sich in einer ersten Ausführung für Windenergieanlagen (WEA) mit drehbarer Gondel auf feststehendem Turm und in einer zweiten Ausführung für Windenergieanlagen mit direkt aufsitzendem Rotor auf drehbarem Turm.

Windenergieanlagen sind in ihrer gegenwärtigen Gestaltung vorwiegend gekennzeichnet durch feststehende Türme unterschiedlicher Bauweise, die vorwiegend in Nabenhöhe über eine Drehverbindung mit der Gondel verbunden sind. Upwind (luvseitig), also vor dem Turm, ist der komplette Rotor und hinter dem Rotor in der Gondel der Triebstrang angeordnet.

Die leistungsstärkeren Anlagen führen mit den größeren Rotordurchmessern zu Eigenmassen der zugehörigen Bauteile, die das Realisieren größerer Nabenhöhen an die Grenze der technischen Realisierbarkeit sowohl beim Errichten und Ausrüsten, als auch beim Betreiben und dem Service der Anlagen führen.

Gegenwärtig gilt als maximale Bauhöhe für Windenergieanlagen in Deutschland b220 m über dem Standort. Modernste Funk-, Mess- und Regelanlagen der Zukunft führen zu neuen Möglichkeiten der Sicherheits- und Informationsdienste und fördern das Streben nach höheren Energieerträgen im Binnenland. Doppelte Nabenhöhen - im Vergleich zum bisherigen Durchschnitt von 120 bis 130 m - werden zu mehrfachen Erträgen und damit auch zu geringerer Anzahl von Standorten führen. Höhere Türme für Windenergieanlagen verlangen eine neue Struktur der Türme. Doppelte Höhe darf nicht zu mehrfachen Eigenmassen und Kosten führen. Mit einem drehbaren Turm und einem Haltering für die verwendeten Druckstreben wird nach der Druckschrift EP 2 065 593 B1 versucht, durch eine Abstützung des Turmes Möglichkeiten zur Herstellung höherer Türme zu schaffen. Auf Grund ihrer massiven Ausbildung werden sie als Beine bezeichnet. Ihr Winkel zur senkrechten Turmachse beträgt 10° bis 30°. Diese so ausgebildeten und angeordneten Beine sind für große Turmhöhen nicht geeignet. Damit der Turm gegenüber der oberen Abstützung der feststehenden Beine gedreht werden kann, ist ein Halte- oder auch Stützring innen mit Rollen versehen, die sich auf einer dazu hergerichteten kreisringförmigen Außenbahn des Turmes bewegen. Oberhalb dieser Halterung und Beine verbleibt das System als biegebeanspruchtes Turmteil mit bisherigen Maßstäben und bietet damit wenige Chancen, neue, größere Dimensionen zu ermöglichen.

In der Druckschrift WO 2013 / 009454 A2 ist eine Abspannung für einen feststehenden Turm einer Windenergieanlage großer Höhe offenbart, bei der die Halteseile möglichst weit oben mit dem Turm verbunden sind, wobei für die Halteseile ein Winkel von 10° gegenüber der vertikalen Turmachse nicht überschritten werden darf, um eine Kollision mit den Rotorblättern in der unteren Stellung zu vermeiden. Der trotzdem verbleibende Sicherheitsabstand zwischen den Enden der Rotorblätter und den Halteseilen ist gering und bei Starkwind besteht die Gefahr einer Kollision zwischen den Rotorblättern und den Halteseilen. Allein mit dieser Orientierung wird noch keine Möglichkeit geschaffen, die Türme für größere Höhen oder mit geringerer Materialintensität herstellen zu können.

Auch der teleskopartig vergrößerte Turm nach der Druckschrift WO 2005 / 028781 A2 der an der ausfahrbaren Turmsektion eine weitere Abspannung erhält, bleibt mit der obersten Sektion vergleichbar beim üblichen Stand der Biegebeanspruchung, da nur bei den unteren abgespannten Turmsektionen diese vermieden wird.

Der Turm für eine Windenergieanlage nach DE 10 2010 037 706 A1 ist darauf gerichtet, in mehreren konstruktiven Ausführungen für den Turmquerschnitt einen möglichst geringen Strömungswiderstand des Turmes zu erreichen, auch um den Turmvorstau zu reduzieren, damit der Materialeinsatz günstig beeinflusst wird. Die Gesamtstruktur des Turmes bleibt jedoch trotz der Ansätze für verschiedene Lösungen zur Anordnung der Drehvorrichtung des Turmes in unterschiedlichen Höhen stets als biegebeanspruchter Turm erhalten und bietet keine neuen Lösungsansätze. Würden Windenergieanlagen in bisher genutzten Nabenhöhen bis 130 m mit Abspannungen versehen, kämen Drahtseile zur Anwendung. Diese Abspannungen dehnen sich selbst in der Machart mit Stahlseele durch die verdrillten Drähte in den Litzen und den Litzen im Seil trotz des vor dem Einbau vorgenommenen mehrfachen Vorreckens um 2 ... 3 %.

Bei Masten von größeren Höhen müssen daher Maßnahmen getroffen werden, die diese großen Seildehnungen kompensieren oder weitgehend vermeiden.

So ist aus der Druckschrift DE 103 09 825 A1 eine Windenergieanlage mit einem mit aus Drahtseilen bestehenden Abspannungen versehenen Mast bekannt, die darauf ausgerichtet ist, die Abspannung zusätzlich mit steuerbaren hydraulischen Dämpfungseinrichtungen auszurüsten. Die Beschreibung der Erfindung ist allein auf die Dämpfungseinrichtungen, ihre Einbindung in das Abspannsystem und ihre Steuerung ausgerichtet. Über Einzelheiten der Abspannungen und ihre geometrische Anordnung wie z. B. ihr Abspannwinkel zur Turmvertikalen oder ihre Verbindung mit dem Mast werden in der Beschreibung keine Angaben gemacht, jedoch wird besonders darauf hingewiesen, dass abgespannte Masten bei kleineren Anlagen verbreitet sind. Lösungen zur Abspannung von Windenergieanlagen größerer Höhen sind nicht angegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, für die Nutzung der Windenergie im Binnenland den Türmen von Windenergieanlagen im Megawattbereich eine neue Turmstruktur zu geben, um die in größeren Höhen herrschenden Ressourcen des Windes mit wirtschaftlich vorteilhaftem Maßstab, d.h. mit niedrigen Kennziffern des Materialeinsatzes und der Kosten zu nutzen. Diese neue Turmstruktur beinhaltet sowohl die konstruktive Ausbildung des Turmkörpers als auch dessen Abspannung. Die Abspannung wird so ausgelegt, dass die auf den Rotor einwirkenden Wind- und Zusatzkräfte ohne große Dehnung in das Fundament eingeleitet werden. Durch die ausgewählte Werkstoffart, die besondere Werkstoffgüte und -abmessung treten gemäß dem zugehörigen E-Modul nur minimale Dehnungen auf. Beide Bedingungen werden erreicht, indem

- die an bisherigen Türmen aus der Windkraft entstehende Biegebeanspruchung des Turmes als Produkt aus Rotorkraft und Nabenhöhe gezielt in ein Kräftepaar aus Druckbeanspruchung und Zugbeanspruchung sowohl an feststehenden Türmen mit drehbarer Gondel in Nabenhöhe als auch bei voller Gewährleistung der Drehbarkeit des Turmes einschließlich seines Rotors aufgeteilt wird und

- die Abspannelemente in ihrer Gesamtlänge aus massivem, hochfestem Walzstahl mit beidseitig geschmiedeten Endstücken hergestellt und zum Erreichen der erforderlichen Gesamtlänge als komplettes Abspannelement aus mehreren Abspanngliedern geringer Dehnung gefügt werden.

Damit werden zwei Ausführungsformen der Windenergieanlage geschaffen:

- Der abgespannte feststehende Turm mit der drehbaren Gondel in Nabenhöhe, bei dem die Abspannungen fest mit dem Turm verbunden sind, und

- der gegenüber dem Fundament und in der Nabenhöhe fest mit dem Rotor verbundene drehbare Turm, bei dem die Abspannungen über einen Abspannring die Drehbarkeit des Turmes ermöglichen.

Für die Ausführungsform des feststehenden Turmes mit drehbarer Gondel in Nabenhöhe wird ein feststehender Abspannring zwischen zwei Turmsektionen angebracht.

In der Ausführungsform des drehbaren Turmes wird unterhalb des Schnittpunktes der Turmvertikalen mit der Nabenhöhe ein Abspannring angeordnet, der ringsum die oberen Enden der Abspannelemente aufnimmt. Dieser wird durch seine konstruktive Ausführung auf dem horizontalen und an dem vertikalen PTFE (Polytetrafluoräthylen)

- Gleitlager des Ringes, oder nach Wahl als wälzgelagerte Drehverbindung, trotz feststehender Abspannelemente die Drehbewegung des Turmes in den Wind gestatten.

Die Anordnung des Abspannringes in der Turmvertikalen unterhalb der Nabenhöhe lässt bei Anwendung des Prinzips "upwind" (Luvläufer) zur Vermeidung von Kollisionen der Blattspitzen in unterster Stellung bei elastischen Verformungen durch hohe Windgeschwindigkeiten keine beliebig großen Abspannwinkel zu. Die zugbeanspruchten Abspannelemente werden in einem Abspannwinkel von 13° angeordnet.

Der Elastizitätsmodul des Werkstoffes der Abspannungen ist unabhängig von deren Form und Art vorhanden. Die erhebliche Dehnung des Drahtseiles, abhängig von der Machart des Seiles, die auch durch mehrmaliges Vorrecken nicht beseitigt werden kann, ist durch die großen Längen der hier vorhandenen Abspannungen für die stabile Arbeitsweise des Rotors in großer Höhe nicht zu gebrauchen. Dämpfungseinrichtungen trotz Vorspannung in aufwendiger Weise würden notwendig.

In der erfindungsgemäßen Ausführung der Abspannelemente und -Verbindungen als massive hochfeste Zugelemente treten zusätzliche Längungen nicht auf. Durch die Wandlung der bisher üblichen Biegebeanspruchung des Turmes in eine Druckbeanspruchung des Turmes aus der Rotorkraft des Windes und in eine Zugbeanspruchung der Abspannelemente wird trotz der Steigerung der Nabenhöhe eine bedeutende Verringerung des Materialeinsatzes und damit der Kosten für den Turm erreicht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, in denen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen feststehenden Turm mit Abspannung und Abspannelementen nach dem ersten Ausführungsbeispiel bis zur zulässigen maximalen Bauhöhe von 220 m nach dem Prinzip der leeseitigen Rotoranordnung (downwind-Prinzip) mit drehbarer Gondel in Nabenhöhe -abhängig vom eingesetzten Rotordurchmesser-, wobei in der unteren der beiden Abbildungen die Abspannung in der Draufsicht dargestellt ist, Fig. 2 einen drehbaren Turm mit Abspannung und Abspannelementen nach dem zweiten Ausführungsbeispiel bis zu einer zulässigen maximalen Bauhöhe von 220 m im Prinzip der leeseitigen Rotoranordnung (downwind-Prinzip) mit direkt aufgesetztem Rotor, wobei in der unteren der beiden Abbildungen die Abspannung in der Draufsicht dargestellt ist,

Fig. 3 einen drehbaren Turm in der Ausführung nach Fig. 2, jedoch für sehr große Nabenhöhen und einem möglichen Servicekran auf dem Turm,

Fig. 4 den Abspannring in feststehender Ausführung zwischen zwei Turmsektionen, wobei in der oberen Abbildung die Draufsicht im Schnitt A - A und in der unteren Abbildung die Seitenansicht dargestellt sind, Fig. 5 den Abspannring in Gleitlagerausführung für die Abspannelemente, wobei in der linken Abbildung die Seitenansicht und in der rechten Abbildung die Draufsicht jeweils im Schnitt dargestellt sind,

Fig. 6 den Abspannring in Wälzlagerausführung für die Abspannelemente, wobei in der oberen Abbildung die Seitenansicht und in der unteren Abbildung die Draufsicht jeweils im Schnitt dargestellt sind, und

Fig. 7 die Ausbildung der Abspannelemente und ihre gelenkigen Verbindungen miteinander in den oberen vier Abbildungen sowie die Verbindung des jeweils oberen Abspannelementes mit dem Abspannring des Turmes nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in der unteren Abbildung.

Die beiden Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 2 für jeweils einen Windenergieanlagenturm haben im Wesentlichen gemeinsam einen geschweißten Fachwerkturm 2, 2a, eine mit Rotorblättern 16 bestückte Rotornabe 15, ein Fundament 1 für den Turm 2, 2a eine mit sechs Abspannelementen 4 versehene Abspannung und Fundamente 8 zur unteren Befestigung der Abspannelemente 4. Eine weitere Gemeinsamkeit beider Ausführungsbeispiele besteht in der leeseitigen Rotoranordnung (In der Fachliteratur auch als downwind-Prinzip bezeichnet). Die Fachwerktürme 2, 2a werden aus mehreren Sektionen zusammengeschraubt, die in der Turmvertikalen 2b angeordnet sind. Damit der Rotor 13 in den Wind gestellt werden kann, ist jeweils eine Drehverbindung 10 oder 21 und ein Azimutantrieb vorgesehen. Die Drehverbindung 22 ist nach dem 1 . Ausführungsbeispiel zwischen der oberen Sektion des Turms 2 und der Gondel 21 und nach dem zweiten Ausführungsbeispiel auf dem Fundament 1 zur Aufnahme des unteren Segments des Turms 2a angeordnet. Somit besteht ein wesentlicher Unterschied zwischen beiden Ausführungsbeispielen darin, dass entweder nur die Gondel 21 gegenüber dem Turm drehbar ist oder der gesamte Turm 2a mit seinem Aufbau gegenüber dem Fundament 1 eine Drehbewegung 1 1 ausführen kann. Dies hat zur Folge, dass zwischen der feststehenden Abspannung nach dem 2. Ausführungsbeispiel und dem drehbaren Turm 2a ein Drehbewegungsausgleich ermöglicht werden muss.

Die obere Befestigung der Abspannung mit dem Turm 2 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung nach Fig. 4 dargestellt. Der Abspannring 3e ist als rechteckige Platte mit kreisförmig angeordneten Aufnahmen der Abspannelemente 4 fest innerhalb des Gerüstes des Turms 2 angeordnet. Die Befestigungspunkte für die sechs Abspannelemente 4 sind so ausgelegt, dass sich die Turmvertikale 2b, die Nabenhöhe 17 und die Wirkungslinien der Abspannelemente 4 in einem gemeinsamen Punkt 14 schneiden. Dadurch wirkt die Rotorkraft des Windes als Druckbeanspruchung auf den Turm 2 und als Zugbeanspruchungen auf die Abspannelemente 4.

An Stelle der Drehverbindung Die obere Befestigung der Abspannung mit dem Turm 2a nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 2, 3, 5 und 6 dargestellt. Die sechs Abspannelemente 4 führen wie beim ersten Ausführungsbeispiel jeweils von einem festen Fundament 8 schräg nach oben zu einem, den Turm 2a am zylindrischen Teil einer Zwischensektion umschließenden Abspannring 3. Dieser Abspannring 3 gestattet die Drehbarkeit des gesamten Turms 2a mit dem Rotor 13 gegenüber den stationär angeordneten Abspannelementen 4. Ein solcher Abspannring 3 kann nach Fig. 5 aus einem vertikalen und einem horizontalen PTFE- Lager 3a, 3b oder nach Fig. 6 aus einem Wälzlager 3 c bestehen. Ihre Anordnung am zylindrischen Teil einer Zwischensektion ist als Einzelheiten aus den vorgenannten Zeichnungen ersichtlich. Die unteren Orientierungspunkte für die Ausrichtung der Abspannelemente 4 unter Berücksichtigung eines bestimmten Abspannwinkels 9 zur Turmvertikalen 2b sind die festen Fundamente 8. Der gemeinsame obere Orientierungspunkt ist der Schnittpunkt 14 der Abspannelemente 4 und der Turmvertikalen 2b mit der Nabenhöhe17. Der Abspannwinkel 9 der Abspannelemente 4 zur Turmvertikalen 2b beträgt im Ausführungsbeispiel 13°. Mit einem kleineren Abspannwinkel 9 würden ungünstige statische Einflüsse/Verhältnisse entstehen, und ein größerer Abspannwinkel 9 würde in Abhängigkeit von der Steifigkeit der Rotorblätter 16 zur Gefahr der Kollision mit den Abspannelementen 4 führen.

10, auf der sich der Turm 2a auf dem Fundament 1 abstützt, kann auch eine Rollendrehverbindung, eine Kreisringbahn mit konischen Rädern, eine Kugellaufbahn, ein Kugelzapfen oder auch eine Fluidteller - Gleitbahn verwendet werden. Zur Erzeugung der Drehbewegung des gesamten Turms 2a mit dem Rotor 13 gegenüber dem Fundament 1 werden die dafür bekannten Azimutantriebe verwendet. Der Rotor 13 (Fig. 2) ist nach dem zweiten Ausführungsbeispiel im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel auf dem Fachwerkturm 2a verdrehsicher befestigt und nimmt die Rotornabe 15 mit dem Rotor 13 auf. Am unteren Ende des Fachwerkturmes 2a befindet sich ein Rahmen zur Aufnahme des Maschinenhauses 12 mit der Drehmomentenübertragung vom Rotor 13 zum Triebstrang und der Elektroausrüstung. Da diese Drehmomentenübertragung nicht Gegenstand dieser Erfindung ist, wird sie im Folgenden nicht näher beschrieben.

In Fig. 3 ist ebenfalls nach dem zweiten Ausführungsbeispiel eine größere Windenergieanlage dargestellt. Letztere ist auf eine Höhenwindnutzung ausgerichtet, die bei 200 m über dem Standort beginnt.

Wenn aus besonderen Gründen des Standortes oder des Klimas das Erfordernis besteht, in entsprechender Höhe des Turmes 2a einen zweiten Abspannring 3 anzuordnen, dann ist die entsprechende Anzahl weiterer, in der Länge entsprechend angepasster Abspannelemente 4 zu integrieren. Die festen Fundamente 8 sind in solchem Fall in der Form und Abmessung anzupassen, um die untere Verankerung zu gewährleisten. Diese so ausgelegte Windenergieanlage unterscheidet sich auch durch die ständige Bereitstellung eines geeigneten Servicekranes 18, der bei einer solchen Größenordnung der Nabenhöhe 17 und Leistung sowohl für den Aufbau als auch für den Service unverzichtbar ist, um hohen wirtschaftlichen Aufwand für mehrmaliges Mieten und Heranholen von geeignetem Großhebezeug zu vermeiden. Bei beiden Ausführungsbeispielen kann bei feststehenden Abspannelementen 4 die Drehbewegung der Gondel 21 oder des Turmes 2a ungehindert erfolgen. Die Abspannelemente 4 sollen sich unter Belastung nur minimal dehnen. Deshalb kommt der Einsatz von Drahtseilen nicht in Frage. Als Material für die Abspannelemente 4, also auch für jedes einzelne Abspannglied 4a, wird für beide Ausführungsbeispiele Walzstahl in höchster Festigkeit und in entsprechender Dimension und Gestaltung vorgesehen. Das obere Ende 6 des Abspannelementes 4 wird beim zweiten Ausführungsbeispiel nach der unteren Abbildung von Fig. 7 von unten in den Abspannring 3 eingeführt und über dem Abspannring 3 durch das Passglied 3d blockiert. Nach dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Abspannelemente 4 in gleicher Weise mit dem nicht drehbaren Abspannring 3e verbunden. Die einzelnen Längen der Abspannglieder 4a werden mit dem Verbindungsglied 5 in wahlweise zweischnittiger Verbindung 20 oder in einschnittiger Verbindung 19 zusammengefügt. Bei der üblichen Gestaltung einer einschnittigen Verbindung ist nach DIN 18800-1 ; 2008-1 1 der Erhöhungsfaktor 1 ,2 zu berücksichtigen. Zur Verringerung dieser Einflussgröße wird die spezielle Gestaltung des Verbindungsgliedes in der dargestellten Form ausgeführt.

Die Länge der Abspannglieder 4a und ihre Verbindungen bieten die Möglichkeit, mehrere Abspannglieder 4a zum gemeinsamen Transport auf Paletten gestapelt zu transportieren. Zur Stabilisierung der vertikalen Stellung des Turmes 2 oder 2a nach der Montage - noch nicht im Betriebszustand - werden alle Abspannelemente zweckmäßigerweise auf 30% ihrer Nennbetriebsbelastung vorgespannt. Je nach Wahl einer der bewährten Spannmethoden und -geräte erfolgt dies entweder zwischen zwei Spanngliedern 4a, am unteren Festpunkt des Fundamentes 8 oder am oberen Ende des Abspannelementes 4 am Abspannring 3e nach dem ersten Ausführungsbeispiel oder am Abspannring 3 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel . Der empfohlene Abspannwinkel 9 führt am Ausführungsbeispiel zu den unteren Festpunkten im Fundament 8, die in ihrer Gesamtheit ringsum nicht außerhalb des Durchmessers des Rotors 13 liegen. Das Gelände zwischen diesen Fundamenten 8 kann bis auf eine Zufahrt und Arbeitsraum für Servicegeräte zum Maschinenhaus und Turmfundament 1 landwirtschaftlich bebaut oder genutzt werden. Der empfohlene Servicekran 18, insbesondere bei Höhenwindnutzung, wird auch zum Teiletausch (Rotorblatt nach Blitzschlag), zu Arbeiten vom Personalkorb aus und schließlich zum Rückbau nach Einsatzende dienen.

Bezugszeichen:

1 Turmfundament

2 feststehender geschweißter Fachwerk-, Blech-, oder Hybridturm 2a drehbarer geschweißter Fachwerk-, Blech-, oder Hybridturm 2b Turmvertikale

3 Abspannring mit feststehenden Abspannelementen 4 3a vertikales PTFE-Lager

3b horizontales PTFE-Lager

3c Wälzlager

3d Passglied

3e mit dem Turm 2 fest verbundener nicht drehbarer Abspannring 4

Abspannelement

4a Abspannglied

5 Verbindungsglied zwischen zwei Abspanngliedern 4a

6 oberes Ende des Abspannelementes 4

8 Fundamente für die Abspannelemente

9 Abspannwinkel zur Vertikalen 2b

10 Drehverbindung zwischen Fundament 1 und Turm 2a

1 1 Drehbewegung des Turms 2a

12 Maschinenhaus

13 Rotor am Turmkopf ( downwind)

14 Schnittpunkt Nabenhöhe - Turmvertikale 2b - Abspannwinkel 9

15 Rotornabe

16 Rotorblatt

17 Nabenhöhe

18 Servicekran

19 einschnittige Verbindung der Abspannglieder 4a

20 zweischnittige Verbindung der Abspannglieder 4a

21 drehbare Gondel

22 Drehverbindung zwischen Gondel 21 und Turm 2

Claims

Patentansprüche

1 . Windenergieanlagenturm in geschweißter Stahlblech-, Fachwerk-, oder vorgespannter Hybridbauweise, der entweder fest mit dem Fundament (1 ) verbunden und an seinem oberen Ende die Gondel (21 ) mit dem Rotor 13 azimut drehbar ist oder der komplett azimut drehbar auf dem Fundament (1 ) angeordnet ist, und in beiden Ausführungen durch mehrere, vorzugsweise sechs Abspannelemente (4), im Boden verankert ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Turmvertikale (2b), die Nabenhöhe (17) und die Wirkungslinien der Abspannelemente (4) in einem gemeinsamen Punkt (14) schneiden und damit aus der Rotorkraft des Windes auf den Turm (2, 2a) Druckbeanspruchung und auf die Abspannelemente (4) Zugbeanspruchungen entstehen und die Abspannelemente (4) in ihrer notwendigen Gesamtlänge zur Minimierung ihrer Dehnung unter zunehmender Belastung aus massivem, hochfestem Walzstahl und beidseitig geschmiedeten Endstücken hergestellt werden, diese Endstücke mit ein- oder zweischnittigen Verbindungen (19, 20) durch Bolzen bis zum Erreichen der erforderlichen Gesamtlänge als komplettes Abspannelement (4) aus mehreren Abspanngliedern (4a) gefügt werden.

2. Windenergieanlagenturm nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abspannringe (3, 3e) am Umfang gleichmäßig verteilte Befestigungen für die oberen Enden der Abspannelemente (6) aufweisen und in der Ausführung mit dem Turm (2) der Abspannring (3e) fest mit dem Turm (2) verbunden und in der Ausführung mit dem azimut drehbaren Turm (2a) der Abspannring (3) an dem Turm (2a) horizontal drehbar und in der Höhe fixiert ist.