Zum Einsatz von Geokunststoffen bei der Flachgründung von Windenergieanlagen: Fid-Bau Portal

Zum Einsatz von Geokunststoffen bei der Flachgründung von Windenergieanlagen

Aydogmus, Taner / Dohmel, Denise / Schümann, Christian

Für die Bodengründung der zunehmend größeren und leistungsstärkeren Windenergieanlagen ist aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten eine Flachgründung anzustreben. Als besonders geeignete Baugrundverbesserungsmaßnahme für derartige Flachgründungen auf setzungsempfindlichen Weichschichten erwies sich der Einbau von Tragschichtpolstern. Dabei wird der alte Baugrund gegen lagenweise verdichtetes Tragschichtmaterial ausgetauscht. Zur weiteren Erhöhung der Tragfähigkeit können in das Tragschichtpolster zusätzliche Bewehrungselemente aus Geokunststoffen eingebaut werden, wodurch eine günstigere Lastverteilung in den Untergrund erreicht, Spannungsspitzen abgebaut und die resultierenden Setzungen vergleichmäßigt werden. Hierfür kommen Geotextilien in Form eines Trennvlieses auf der Baugrubensohle sowie Geogittermatten in Frage. Die Wirkmechanismen, Kostenrelevanz und technische Einsatzgrenzen und zwei Fallbeispiele werden kurz beschrieben. Zur Untersuchung der tragfähigkeits- und standsicherheitserhöhenden Eigenschaften von Geokunststoffen bei bewehrten Gründungspolstern unter flachgegründeten Windenergieanlagen in wenig tragfähigem Boden wurden im Rahmen dieser Studie numerische Untersuchung mit dem Programmsystem PLAXIS 2d, Version 8.2, durchgeführt. Vereinfachend wurde das statische System numerisch in zwei Schichten (oberflächennah: wenig tragfähiger Geschiebelehm, Mächtigkeit 7 m; darunter: dicht gelagerter Sand, Mächtigkeit 20 m) modelliert. Als Materialmodell wurde Mohr-Coulomb gewählt. Die Ergebnisse der numerischen Analysen für verschiedene Bewehrungskonfigurationen werden ausführlich dargestellt. Es wurde sowohl der separate Beitrag des Füllbodens als auch der des Bewehrungselements ermittelt. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Anwendung von Geokunststoffen bei bewehrten Gründungspolstern einen signifikanten Sicherheitszuwachs sowie eine damit einhergehende Verkippungsreduzierung zur Folge hat. Die Anwendung der Schlussfolgerungen auf reale Projekte bedarf jedoch noch der Verifikation.