Windr├Ąder - Warum auf Rohr?

Wenn ich mir die Windr├Ąder so ansehe, so stehen sie ├╝berwiegend auf Rohren aus Stahlbeton oder Stahl - was genau, kann ich es nicht erkennen.
Ich habe nur sehr wenige Windr├Ąder gesehen, die wie Strommasten auf einer Gitterkonstruktion aufgebaut werden.
Aber warum? Eigentlich m├╝sste die Gitterbauweise doch bei gleicher Stabilit├Ąt und geringerer Windlast deutlich kosteng├╝nstiger sein.
Was ist der Grund f├╝r die bekannte Bauweise?
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Hi, es ist billiger. Du must "irgendwo" Kabel anbringen, brauchst einen "Lift" oder jedenfalls einen Zugang...die Gitterkonstruktion ist nur bei sehr genau bekannten Lasten effizienter, hat aber erheblichen Wartungsbedarf. Denk nur an die Bemalung. Hast Du also eine einmal ausgelegte Konstruktion, macht eine Serie von Rohrmasten mehr Sinn als ein Gittermast. Au├čerdem sind die Windkr├Ąfte geringer, insbesondere das von vielen ├ľkofetischisten gef├╝rchtete Windsausen in Kombination mit dem durch den Rotor erzeugten Intervallpusten erzeugt an so vielen Gitterstreben ein h├Âchst komplexes Klangbild, dessen ├ľkodynamische Ausdeutung ein ganzes Uni-Institut auf Jahre besch├Ąftigen kann, ohne damit abschlie├čend die Auswirkungen auf das Kleine Mausohr oder den gemeinen Wanderfalken abschlie├čend zu beantworten. Dagegen zischt eine runde S├Ąule nur leise, und der Rotor mach "flupp-flupp"....tats├Ąchlich verleitet soeine Gitterkonstruktion eine Vielzahl von Getier dazu, sich dort Nist-Bauland oder Schlafgelegenheit auszusuchen, und beim An&Abflug k├Ânnte soein d├Ąmlicher Vogel dann vom Rotor gek├Âpft werden (was seinen IQ eher steigert), was dann eben eine Expertise ├╝ber die ideale Gitterform und eventuelle Landeplatzmarkierungen erfordert. Kann verflixt teuer werden. Da├č der Gittermast leichter ist, macht bei Beton nix aus. Optisch aber tr├Ągt soein Mast insbesondere am Fu├č mehr auf, der braucht mehr Standfl├Ąche als ein tief fundamentierter Betonstachel. Auf der Standfl├Ąche eines ├ťberlandleitungsmastes k├Ânnten 4 Propellert├╝rme stehen. Meist werden Gittermasten daher dort installiert, wo entweder der Grund nicht tragf├Ąhig genug ist oder wo man den Aufwand tiefer Gr├╝ndung scheut, oder wo absehbare B├╝rgerinitiative den verfr├╝hten Abbau angeraten sein lassen k├Ânnte, w├Ąhrend rundherum der Industriepark schon in die Bl├╝hphase eintreten will...da ist ein Abri├čkommando mit Sprengung nicht mehr so angeraten..den Turm dagegen kann ein einzelner Schwei├čer in Akkordarbeit Stange f├╝r Stange abtragen.
--
mfg,
gUnther
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Tom Schneider wrote:
(...)
Abgesehen von funktionellen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten, auf die gUnther schon druckreif hingewiesen hat ;-), gibt es auch statische Gr├╝nde, die f├╝r Rohrmastbauweise sprechen. Wenn so eine Windkraftanlage geplant wird, werden auch Standsicherheitsnachweise f├Ąllig. Hierf├╝r werden Lastannahmen aus Wind, Betreiben der Anlage, ... gemacht. Allein schon die Tatsache, da├č Wind aus allen m├Âglichen Richtungen blasen kann, macht einen zentralsymmetrischen Mastquerschnitt g├╝nstig. Ma├čgebend sind regelm├Ą├čig bei durchschnittlichen Nabenh├Âhen nicht die Lasten aus dem Betreiben, sondern aus dem havariebedingten Abschalten, z. B. bei Extremwind - eben bei jeder m├Âglichen Windrichtung. Dies geschieht fast schlagartig und f├Ąhrt wie ein leichtes Beben in die Gr├╝ndung.
Als Gr├╝ndung auf normalem Baugrund (sog. Lockergestein) werden im Regelfall Stahlbetonfundamente mit den Abmessungen von etwa 20x20*3 m eingesetzt. Seltener sind auf dem Festland Pfahlgr├╝ndungen. Die w├Ąhlt man nur bei exotischen Baugrundbedingungen, z. B. bei frei verst├╝rzte Halden.
Freundliche Gr├╝├če, Alfred Fla├čhaar
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Tom Schneider wrote:

Hallo zusammen,
vielleicht noch ein Hinweis auf viereckige T├â┬╝rme: In Hannover steht seit etlichen Jahren ein Fernmeldeturm, der einen viereckigen Querschnitt hat. Dieser Turm sollte f├â┬╝r Richtfunkantennen gedacht sein. Leider hat es sich gezeigt, dass der Turm bei Wind anf├â┬Ąngt Drehschwingungen zu machen. Die Richtfunkantennen fangen dann an sich seitlich zu bewegen. F├â┬╝r eine ├â┬ťbertragung nicht geeignet. Daher sieht man auf dem Turm nur ein oder zwei solcher Antennen. --> Fehlinvestition weil Architekt keine Ahnung von Aerodynamik hatte.
Gru├â┬č Manfred
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Hi, und am Aachener Land, einer Autobahnrastst├â┬Ątte steht eins der ersten Windr├â┬Ąder ├â┬╝berhaupt, auf Gittermast. Damals wu├â┬čte man beim Bau noch nicht, ob und wie lange das Ding ├â┬╝berhaupt stehenbleiben d├â┬╝rfte...und kalkulierte schonmal mit dem Abri├â┬č.
--
mfg,
gUnther
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ein gittermast wird genauso abgerissen wie ein rohrmast, naemlich mit einem mobilkran, nach dem abnehmen der fluegel und des motorhauses.
die laengsten bauteile eines windrades sind in der regel die fluegel und nicht die mastsegmente, von daher ist das argument 'schneidbrenner' aus deinem ersten artikel genau da einzuordnen, wo der groesste teil der sonstigen betrachtungen einzuordnen war: im schrottcontainer.
--
frobnicate foo

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Das hat eventuell eher etwas damit zu tun, dass die alten Anlagen kleiner waren, als die neuen. Hier in der Gegend stehen eine ganze Reihe von den Dingern rum. Fr├â┬╝her sah man h├â┬Ąufig kleinere Windm├â┬╝hlen mit Gittermast. Heute fast ausschlie├â┬člich gro├â┬če M├â┬╝hlen mit Rohrmast.
Jedenfalls ist ganz klar ein Zusammenhang erkennbar:
kleine M├â┬╝hle -> Gittermast gro├â┬če M├â┬╝hle -> Rohrmast
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Stefan Brr├â┬Âring schrieb:

Nun, meines Wissens baut immer noch Fuhrl├â┬Ąnder die Windkraftanlagen mit den gr├â┬Â├â┬čten Nabenh├â┬Âhen. Und da ist ganz klar ein Zusammenhang erkennbar, der diametral entgegengesetzt zu Deiner Beobachtung steht:
Bis 117m Nabenh├â┬Âhe: Rohrturm Ab 117m bis 160m Nabenh├â┬Âhe: Gittermast
LG Netti
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Hi, das ist ein logischer Umkehrschlu├â┬č. Danach etwa w├â┬Ąren auch Schiffe ne Preisfrage, denn Gummiboote sind an Baggerseen viel h├â┬Ąufiger anzufinden als Supertanker. Klar, die Leute am See sind ja auch meist ├â┬Ąrmer.... Nee, die kleineren Anlagen sind leichter zu beantragen, und die Gittert├â┬╝rme sind unter bestimmten Bedingungen und bei absehbar kurzer Laufzeit schneller installiert und demontiert. F├â┬╝r einen Rohrmast braucht man dagegen eine laufende Serie...aber hat man diese erstmal durchkonstruiert, sind Rohrmasten billiger und besser, langlebiger, wartungs├â┬Ąrmer...woran man noch arbeiten sollte ist die "Tarnung". Wei├â┬č ist nicht unbedingt ideal, aber Experimente sieht man praktisch nie. Wieso baut denn keiner mal eine im Blumendessin, gr├â┬╝ner Stiel und ne farbige Propellerbl├â┬╝te? Wieso sind diese "Metallb├â┬Ąume" nicht wenigstens am unteren Schaftteil voller Nistk├â┬Ąsten? Weder Insekten noch Flederm├â┬Ąuse kann soein Propeller je treffen...
--
mfg,
gUnther
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Am 19.08.2010 19:55, schrieb gUnther nanon├╝m:

Hier in Bayern sind die Masten unten meistens gr├╝n und werden nach oben hin immer wei├čer.

Ich k├Ânnte ein Bew├Ąsserungssystem anbieten, mit der ganze Mast bepflanzt werden k├Ânnte.

Propellerkunst gab's mal am Windrad im Norden M├╝nchens auf dem M├╝llberg. War ganz interessant, wenn nachts die Beleuchtung der Rotorbl├Ątter in verschiedenen Farben leuchteten. War ein echter Hingucker. Aber eben deshalb vielleicht auch gef├Ąhrlich f├╝r die Fahrer auf den Autobahnen, von denen man aus das Spektakel recht gut beobachten konnte.
--
Servus
Christoph M├╝ller
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Christoph M├╝ller schrieb:

...und oben haben sie eif├Ârmige Maschinengondeln. All das ist Standard bei Anlagen von Enercon - nicht nur in Bayern.
LG Netti
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X-No-Archive: Yes
begin quoting, Christoph M├╝ller schrieb:

Nicht blau? ;-)

Gru├č aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden gro├č geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosph├Ąre Autor bi├čchen Ellipse Emission
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Manfred Kuhn schrieb:

Hallo,
einen Architekten darf man doch an solche Türme nicht dranlassen, ohne Statiker ist der doch eh hilflos.
Bye
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Am 17.08.2010 09:32, schrieb Uwe Hercksen:

Der Statiker nützt Dir ganichts. Da fehlte ein Dynamiker.
Carsten
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Es gibt kein Land auf dieser Welt, in dem Ideen so unerwünscht sind wie
in Deutschland.
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Carsten Thumulla wrote:

Das stimmt _so_ nicht. Besser: "... Statiker mit Erfahrung ...". Das Fach Baudynamik geh├â┬Ârt normalerweise mit zur Ausbildung der Bauingenieure. Es ist allerdings wegen seiner N├â┬Ąhe zur Mathematik als sehr dickes Brett sehr unbeliebt und leider werden oft lieber d├â┬╝nnere Bretter gebohrt. Bei den rechentechnischen M├â┬Âglichkeiten ist das verwunderlich. Erfahrungen weisen aber darauf hin, da├â┬č das konstruktive Verst├â┬Ąndnis und die Auswirkung auf die Modellbildung (system- und lastseitig) f├â┬╝r solche Bauwerke nur eingeschr├â┬Ąnkt vorhanden ist. Andererseits kann dies erst im Laufe der Berufsjahre gewonnen werden. Im ├â┬ťbrigen gibt es verbindliche bautechnischen Regeln f├â┬╝r die Planung und Errichtung solcher Bauwerke, z. B. f├â┬╝r st├â┬Ąhlerne Antennenmaste, Glockent├â┬╝rme, .... Die sind f├â┬╝r jeden berufserfahrenen Statiker verst├â┬Ąndlich und daher auch anwendbar. Ein Dynamikspezialist ist f├â┬╝r solche Bauwerke nicht erforderlich.
Freundliche Gr├â┬╝├â┬če, Alfred Fla├â┬čhaar
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Am 17.08.10 10:23, schrieb Carsten Thumulla:

Genau; bzw. besser: der Nachweis der dynamischen Tragf├â┬Ąhigkeit. Das Rohr ist nicht die kritische Komponente, sondern die Verbindungen. Beim Stahlrohr gibt es i.d.R. nur 3 (4) Verbindungen, um zwei (drei) Rohrsch├â┬╝sse miteinander zu verbinden. Kritisch sind Schwei├â┬čn├â┬Ąhte, und noch viel kritischer sind Schraubverbindungen (Stichwort Kerbfall, dynamische Belastung). Beim Gittermast gibt es Hunderte solcher Verbindungen (diagonale Streben), die alle bez├â┬╝glich der Dauerfestigkeit / Materialerm├â┬╝dung berechnet und dann entsprechend ausbildet werden m├â┬╝ssen. Und die Materialerm├â┬╝dung ist _der_ ma├â┬čgebende Lastfall bei WEA. Die Lastwechsel liegen weit ├â┬╝ber denen bspw. von Br├â┬╝cken durch LKW- oder Eisenbahnverkehr (bei Achs├â┬╝berfahrtern). KF
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Klaus Fischer wrote:

(...)
Bitte gestatte, da├â┬č ich erl├â┬Ąuternd erg├â┬Ąnze.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ Stammt dieser Begriff aus einem technischen Regelwerk?

... wenn das Blech dick genug ist. Dann ist Beulen nicht ma├â┬čgebend. Im Fu├â┬čbereich sieht das allerdings etwas anders aus.

...gemeint sind St├â┬Â├â┬če?

St├â┬Â├â┬če von Rohrmasten werden oft als verschraubte Ringflansche ausgef├â┬╝hrt. Da ist Schraube neben Schraube in gr├â┬Â├â┬čerer St├â┬╝ckzahl entlang des Teilkreises (Ri├â┬člinie) angeordnet. Die Ausmitten der Schraubenzugkr├â┬Ąfte bez├â┬╝glich der Blechmitte des Rohrmastes f├â┬╝hren zu sog. Krempelmomenten in den Schwei├â┬čn├â┬Ąhten zwischen Flansch und Ring. Diese Beanspruchung wird oft ├â┬╝bersehen und ist rechnerisch auch nur schwer erfa├â┬čbar.

Dazu kommt noch die Windlast über die Diagonale des Mastquerschnittes und der Nachweis des Fundamentes für diesen Lastfall. Das wird auch gern übersehen.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^ Das ist kein Lastfall. Es sind Nachweise der Dauerfestigkeit bzw. Schwingfestigkeit zu f├â┬╝hren. Neben den statischen Nachweisen f├â┬╝r Querschnitte und Bauwerksteile sind Standsicherheitsnachweise erforderlich, die die abgeminderte Tragf├â┬Ąhigkeit von Grundwerkstoff und Verbindungsmittel unter Lastwechseln und abh├â┬Ąngig von der Einordnung in Kerbf├â┬Ąlle (das sind ├â┬Ârtliche Situationen in der Konstruktion) ber├â┬╝cksichtigen.

Freundliche Gr├â┬╝├â┬če, Alfred Fla├â┬čhaar
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Zum Thema Masten: http://www.heise.de/tp/blogs/2/148215
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Tom Schneider schrieb:
Vielen dank erst mal, Eure Hinweise sind au├čerordentlich gut f├╝r mein Herz. Ich rege mich n├Ąmlich nicht mehr ├╝ber die Materialverschwendung auf, wenn ich wieder so eine Windkraftanlage sehe.
Trotzdem f├Ąnde ich gr├╝ngestrichene Gittermasten in der Landschaft doch unauff├Ąlliger, als wei├če Rohrmasten.
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