Demelt, Philipp

Diplomarbeit:
1462

Thema:
Vorspannung von Windkrafttürmen aus Stahlbetonfertigteilen

Bearbeiter:
Philipp Demelt

Verantwortlicher Hochschullehrer:
Prof. Dr.-Ing. Peter Jehle

Betreuer:
Wissenschaftliche Betreuerin: Dipl.-Ing. Steffi Wagner

Zeitraum:
30.03.2012 bis 30.08.2012

Kurzfassung:
In dieser Arbeit wird die Vorspannung von Betonwindkrafttürmen in Fertigteilbauweise untersucht. Zunächst erfolgt eine Vorstellung der verschiedenen Stahlspannsysteme, die nach heutigem Stand der Technik zur Vorspannung von Windkrafttürmen eingesetzt werden können. Neben den Stahlspannsystemen in Form von Litzen und Drähten soll ein neuartiges Vorspannkonzept auf seine Eignung zur Turmvorspannung hin analysiert werden. Hochleistungszugglieder aus Carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) wurden in verschiedenen Querschnittsformen (Lamelle, Draht, Litze) bereits erfolgreich zur Verstärkung von Tragwerken eingesetzt. Um eine Anwendung am Windkraftturm zu ermöglichen, werden CFK-Lamellenspannglieder ausgewählt. Diese verfügen über vergleichbare Zugfestigkeiten wie Ausführungen in Spannstahl und können sich aufgrund ihrer Abmessungen gut an die Turmgeometrie anpassen. Nachdem alle Spannsystemkomponenten vorgestellt sind, erfolgt eine Vergleichsuntersuchung am Musterturm zwischen CFK- und Stahlvorspannung in wirtschaftlicher und technischer Hinsicht. Im Gesamtergebnis werden die direkt monetären Vergleichskriterien über eine Herstellkostenkalkulation in €/MN Vorspannkraft zusammengefasst. Die Auswertung der indirekt monetären Vergleichskriterien (z.B. Dauerhaftigkeit) erfolgt über Erfüllungsgrade, die in einer Wertungsmatrix gebündelt werden. In der Endauswertung zeigt sich die Stahlausführung deutlich wirtschaftlicher, auch wenn über die Gesamtlebensdauerbetrachtung die CFK-Spannglieder materialbedingt punkten können.