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The 25 km long Thames Tideway Tunnel, with an internal diameter of 7.2 m, is a large wastewater interceptor and storage tunnel designed to prevent several million cubic metres of untreated wastewater from spilling into the Thames each year. Access to the tunnel, which is driven at depths of between 30 and 60 metres, is via deep shafts and access tunnels. For the access shaft on the Victoria Embankment construction site, the AT - Pipe Umbrella System with innovative squeezed connection was used to secure an access tunnel at the base of the shaft (see page 665). (Photo: DSI Underground)
Der 25 km lange Thames Tideway Tunnel mit einem Innendurchmesser von 7,2 m ist ein großer Abwasser-Sammel- und Speichertunnel, mit dem verhindert werden soll, dass jährlich mehrere Millionen Kubikmeter Abwasser ungeklärt in die Themse überlaufen. Der Zugang zum Tunnel, der in Tiefen zwischen 30 und 60 aufgefahren wird, erfolgt über tiefe Schächte und Zugangsstollen. Bei dem Zugangsschacht auf Baustelle Victoria Embankment kam zur Sicherung eines Zugangsstollens am Schachtfuß das AT - Rohrschirmsystem mit innovativer Pressverbindung zum Einsatz (s. Seite 665) (Foto: DSI Underground)

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Breakthrough of Rosenstein S-Bahn tunnel / Durchschlag für S-Bahntunnel Rosenstein
InnoTrans postponed until 2022 / InnoTrans auf 2022 verschoben
Breakthrough of third tube in Gubrist Tunnel / Durchschlag 3. Röhre Gubristtunnel
ÖBB refurbishes the Karawanks Tunnel / ÖBB modernisiert den Karawankentunnel
Tunnel driving under the Eisack / Vortrieb unter der Eisack
ITA Tunnelling Awards list of finalists disclosed / Finalisten für den ITA Award
Kühtai development: contract awarded for main contract section / Kühtai-Ausbau: Zuschlag für Hauptbaulos erfolgt
Deutsche Bahn awards contracts for Stuttgart 21 track construction / Bahn vergibt Aufträge für den Gleisbau von Stuttgart 21
Call for papers - Themes for the next issues of Geomechanics and Tunnelling / Themen für die nächsten Ausgaben der “Geomechanics and Tunnelling”

Costs for installation and maintenance of protective structures are increasing while alpine hazards progressively threaten alpine communities, infrastructure and economics. Thus, reliable process-based anticipation and early warning strategies offer a cost-effective and smart solution for alpine societies in the near future. However, only few comprehensive pre-failure observations of alpine rock slopes have been reported so far. This paper demonstrates pre-failure observations of a rapidly deforming rock mass (potentially 260,000 m3) at the Hochvogel (Allgäu Alps, 2,592 m a.s.l.) and a geotechnical monitoring and warning concept. This is implemented in the complementary multi-method approach of the AlpSenseBench project and the basis for an effective and reliable early warning system. Since 2014, overall displacement rates in the range of 2 to 10 mm/month in the main decametre deep fracture are observed. It is expected that predictive acceleration patterns will appear in the final pre-failure stage. A detailed knowledge of multiple anticipative signals in correlation with accelerating rock slope deformations will contribute to an advance in accuracy and reliability of rock slide early warning.

Antizipation eines bevorstehenden Felssturzes am Hochvogel (Allgäuer Alpen)
Die Kosten für Installation und Wartung von Schutzbauten steigen; gleichzeitig werden alpine Gemeinden, Infrastruktur und Wirtschaft zunehmend durch Naturgefahren beeinflusst. Zuverlässige Frühwarn- und Antizipationsstrategien, die auf dem Verständnis der Prozessdynamiken basieren, sind daher eine kosteneffiziente und smarte Lösung in absehbarer Zukunft. Umfassende Beobachtungen von alpinen Felshängen vor deren Versagen sind kaum vorhanden. Dieser Artikel beschreibt ein sich vorbereitendes Felsversagen (potenziell 260.000 m3) am Hochvogel (Allgäuer Alpen, 2.592 m) sowie ein geotechnisches Überwachungs- und Warnkonzept. Dieses ist Teil des Multimethoden-Ansatzes des AlpSenseBench-Projekts und die Basis für ein effektives und zuverlässiges Frühwarnsystem. Seit 2014 werden mittlere Verschiebungsraten von 2 bis 10 mm/Monat im meterweit geöffneten Hauptspalt gemessen. Das Einsetzen einer prädiktiven Beschleunigung in der finalen Phase vor dem Versagen ist zu erwarten. Die detaillierte Kenntnis multipler antizipativer Signale in Korrelation mit beschleunigten Felsdeformationen leistet einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung von Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Felssturz-Frühwarnsystemen.

In Austria, the Guideline for “Technical Protection against Rockfall”, named ONR 24810 provides guidance to assess rockfall hazard (at object scale) by determining a so-called design block size. The aim of this article is to critically review the concept of design block size and to suggest alternatives. The design block size is derived from a block size distribution and event frequency, both of which may be very uncertain. Modelling a single “constant” design block may result in trajectories far away from reality. The design approaches of ONR 24810 and Eurocode 7 are compared. A case study is presented and discussed. Reducing input parameters at the beginning of the design approach results in apparent characteristic energy levels and bounce heights, which are not characteristic, as defined by EC7. By disregarding all small and the biggest blocks, valuable information of maximum energy levels and bounce heights is lost. The entire block size distribution should be used for rockfall simulations, rather than a single block size. Fragmentation should be considered, if applicable.

Das Konzept des Bemessungsblocks - Eine kritische Betrachtung der Richtlinie ONR 24810 “Technischer Steinschlagschutz”
In Österreich regelt derzeit die Richtlinie ONR 24810 den technischen Steinschlagschutz. Sie gibt vor, Steinschlagschutzmaßnahmen (auf Hangskala) auf den sog. Bemessungsbock zu dimensionieren. Das Ziel dieses Artikels ist es, das Konzept des Bemessungsblocks kritisch zu hinterfragen und Alternativen vorzuschlagen. Der Bemessungsblock ergibt sich aus einer Blockgrößenverteilung und einer Ereignishäufigkeit. Beide können sehr unsicher sein. Die Modellierung eines einzigen “konstanten” Bemessungsblocks kann in Trajektorien fern der Realität resultieren. Der Bemessungsweg der ONR 24810 wird mit jenem des Eurocode 7 verglichen. Eine Fallstudie wird präsentiert und diskutiert. Reduzierte Eingangswerte zu Beginn der Bemessung resultieren in scheinbar charakteristischen Energien und Sprunghöhen, die nicht charakteristisch im Sinne des Eurocodes sind. Durch die Vernachlässigung aller kleinen und der größten Blöcke gehen wertvolle Informationen über maximale Energien und Sprunghöhen verloren. Gesamte Blockgrößenverteilungen sollten simuliert werden, statt ein einziger Bemessungsblock. Fragmentierung sollte berücksichtigt werden, falls vorhanden.

To quantify the interaction between structures and creeping slopes, 3D calculations under consideration of a time-dependent material behaviour are necessary. In this paper 3D finite element calculations are performed on a hypothetical creeping slope. The time-dependent material parameters are determined by back calculation on a slope without any structures. Subsequently, the influence of a retaining wall and of a tunnel structure built in the creeping slope are investigated. The results of the modelling show that the structures locally decrease the creeping velocity of the slope. The influence of the tunnel structure is more pronounced due to its spatial extension. At the same time the stresses on the structures increase over time. Linear time-dependent material models do not consider the hydrostatic pressure in their formulation. Non-linear time-dependent material models, which are based on soil mechanical principles and which take the hydrostatic pressure into account, are therefore better suited to represent the time-dependent soil-structure interaction.
Um die Interaktion zwischen Kriechhang und Bauwerke zu quantifizieren, sind 3D-Berechnungen und die Berücksichtigung eines zeitabhängigen Materiaverhaltens notwendig. In diesem Beitrag werden 3D Finite Elemente Berechnungen an einem hypothetischen Kriechhang durchgeführt. Die zeitabhängigen Materialparameter werden durch Rückrechnung an dem noch nicht verbauten Hang bestimmt. Es werden im Modell anschließend der Einfluss einer Verbauwand und einer Tunnelstruktur im Kriechhang untersucht. Die Ergebnisse der Modellierung zeigen, dass die Bauwerke die Kriechgeschwindigkeit des Hangs lokal verlangsamen. Der Einfluss des Tunnelbauwerks ist dabei durch seine räumliche Ausdehnung ausgeprägter. Gleichzeitig nehmen die Spannungen auf das Bauwerk mit der Zeit zu. Lineare zeitabhängige Materialmodelle berücksichtigen in ihrer Formulierung den hydrostatischen Druckanteil nicht. Nichtlineare zeitabhängige Materialmodelle, die auf bodenmechanischen Grundlagen beruhen und den hydrostatischen Druckanteil berücksichtigen, sind daher besser geeignet um eine zeitabhängige Boden-Bauwerk-Interaktion abzubilden.

On 14 May 2013 a massive rockfall occurred approximately 1, 100 m south of the Felbertauern Tunnel, which destroyed the avalanche gallery “Schildalm” of the P1 Felbertauernstraße over a length of 130 m. At an elevation of 1,770 m a.s.l. around 10,000 m3 of rock mass dislodged and cascaded down about 190 m of elevation onto the Gallery, which protected the three lane road below. The rock fall debris deposited in the rock fall track, on the road and down to the edge of the valley bottom some 70 m further below the road. As a part of the safety- and remedial measures instable rock masses of approximately 10,000 m3 at the head scarp were removed by blasting. To protect the remaining slopes, rockbolts, steel wire meshes, anchor beams and a rock fall protection barrier were installed. The access to the site was of particular challenge, therefore all tools, machinery and material had to be transported to site by helicopter.
Am 14. Mai 2013 ereignete sich etwa 1.100 m südlich des Felbertauerntunnels ein massiver Felssturz, der die Galerie Schildalm der P1 Felbertauernstraße auf einer Länge von 130 m zerstörte. Dabei lösten sich ca. 10.000 m3 an Felsmassen in ca. 1.770 m ü.A. und stürzten auf das ca. 190 Höhenmeter tiefer gelegene Galeriebauwerk. Die Felsmassen lagerten sich teils in der Sturzbahn oberhalb, teils auf der Trasse der Felbertauernstraße ab und gelangten auch weiter talwärts (ca. 70 Höhenmeter) bis an den Talbodenrand. Im Rahmen der Sanierungs- und Sicherungsarbeiten wurden im Abbruch- und Flankenbereich labile Felsmassen im Ausmaß von weiteren ca. 10.000 m3 durch Sprengarbeit zum Absturz gebracht. Die verbliebenen Böschungsabschnitte wurden durch Verankerungen, Vernetzungen, Ankerbalken und -lisenen sowie einer Hochenergieseilsperre gesichert. Eine besondere Herausforderung war die erschwerte Zugänglichkeit des Bearbeitungsgebiets; Werkzeug, Maschinen und Baumaterialien mussten mit Hubschrauber zum Einsatzort transportiert werden.

Over the last few decades, pronounced changes of mountain environments during exceptionally warm summers have raised strong awareness towards changing cryospheric conditions in high mountain areas. Alpine regions are considered particularly sensitive to climate change, observations as well as projections report a significantly higher temperature rise in comparison to lowland areas. Rising sub-zero temperatures were demonstrated to alter rock- and ice-mechanical strength, namely compressive and tensile intact rock strength, friction, ice creep and fracturing of rock-ice interfaces as well as elastic moduli. So far benchmark studies have only investigated the impact on rock masses irrespective of the interaction with high-alpine infrastructure. This study investigates the interconnection between a high-alpine cable car station and its permafrost-affected surroundings. For engineering applications, the understanding of the state of natural systems is combined with numerical modelling of interactions between constructions and their frozen subsoil. This enables an improved design of high-alpine infrastructures in the long run.

Infrastructure in large cities is getting denser over time. Therefore, interferences with existing structures and complying to project constraints are fast becoming a very common feature during the implementation process of new projects in urban areas. As a consequence, actual geotechnical challenges often require application of innovative methods of construction in order to minimize potential construction impact or disruption. The paper intends to direct the focus on the application of unusual construction methods and will highlight and discuss some very specific solutions to some major challenges of constructing underground projects in urban environments. This is presented in the form of examples applying unusual construction methods for underground structures related to shallow overburden situations such as passenger linkways, which do not normally stand in the forefront of the attention. The paper is written from the viewpoint of a practitioner, who is deeply involved in the actual design for the implementation of such projects.

Spezielle Baumethoden für Tunnel in seichter Lage und weichem Baugrund - Herausforderung für Innovation
Die Infrastrukturdichte in großen Städten nimmt stetig zu. Folglich werden Eingriffe in bestehende Strukturen sowie einschränkende Projektbedingungen zunehmend häufige Merkmale der Projektumsetzung im Stadtgebiet. Die daraus folgenden geotechnischen Herausforderungen verlangen oftmals innovative Baumethoden, um mögliche Störungen oder sonstige nachteilige Auswirkungen der Baumaßnahmen zu minimieren. Dieser Beitrag lenkt den Fokus auf die Anwendung ungewöhnlicher Bauweisen und erörtert konkrete Lösungsansätze zu einigen der großen Herausforderungen des unterirdischen Bauens in städtischer Umgebung. Dies wird präsentiert anhand von Beispielen für den Einsatz ungewöhnlicher Konstruktionsmethoden für unterirdische Bauwerke in Bereichen mit geringer Überdeckung wie Fußgängerunterführungen, die normalerweise nicht im Vordergrund der Betrachtung stehen. Der Beitrag ist aus dem Blickwinkel eines Fachmanns verfasst, der stark an der Planung und Umsetzung solcher Projekte beteiligt ist.

Rapidly increasing and urbanized world populations require the use of fertiliser for more efficient food production. Polyhalite provides this by sustainable and low carbon means. The world's largest known high-grade Polyhalite deposit is located under the North York Moors National Park in the north-east of England at a depth of about 1,550 m. In order to protect the national park, the mineral is processed outside the park on the coast near Wilton, Teesside. The mineral is transported there on a conveyor belt running in a 37 km long tunnel between the Woodsmith mine and the portal in Wilton. Strabag was awarded with the design and construction of the 37 km long tunnel, including the mineral transport system. The total contract value amounts to several hundred million Euros with a 100 % share for Strabag. The biggest challenges for this very long tunnel drive are especially the logistics. High safety standards and a tight time schedule, funding issues and contractual changes have resulted in additional challenges. Close cooperation with the Client's team on site has been key for achieving best results for the project.

The Shazar caverns (width 19 m, height of 29 m, length 270 m) are part of the first phase of a larger project called the “Jerusalem Gateway”. They will accommodate a road in the upper level and five parking floors in the lower levels. The geology in the project area is characterized by dolomite and dolomitic limestone, overtopped by decayed rock including significant clay masses and artificial filling. Overall, the rock mass is weathered due to strong karst activity. The peculiarities of the project are the small overburden (7 to 10 m) under poor ground conditions, the close vicinity between the caverns and existing/future buildings (2 to 5 m), the vicinity between the two caverns (3 to 5 m), the intense earthquake activity in the area and the presence of large karstic cavities. The resulting challenges require unique engineering solutions. This paper gives an overview on the project, it presents the adopted design approach and the elaborated design solutions and, finally, it shows the construction experience.

Die Shazar Kavernen - Herausforderungen bei der Planung und Erfahrungen im Bau
Die Shazar Kavernen (Breite 19 m, Höhe 29 m, Länge 270 m) sind Teil der ersten Phase des Projekts “Jerusalem Gateway”. In der Kalotte jeder Kaverne wird im Endzustand eine dreispurige Straße verlaufen, während im unteren Bereich fünf Parkebene vorgesehen sind. Die Geologie im Projektgebiet ist charakterisiert durch Dolomit und dolomitischem Kalkstein, überlagert mit verwittertem Felsgestein, einschließlich Tonen und künstlicher Verfüllung. Insgesamt ist der Fels aufgrund starker Karstaktivität verwittert. Die Besonderheiten des Projekts sind die geringe Überdeckung (7 bis 10 m) unter schlechten geologischen Bedingungen, der geringe Abstand zwischen den Kavernen und bestehenden/zukünftigen Gebäuden (2 bis 5 m), der geringe Abstand zwischen den beiden Kavernen (3 bis 5 m), die intensive Erdbebenaktivität in diesem Gebiet und die Nähe großer Karsthohlräume. Die daraus resultierenden Herausforderungen erfordern einzigartige technische Lösungen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über das Projekt, stellt den gewählten Entwurfsprozess und die ausgearbeiteten Lösungen vor und zeigt schließlich die gesammelten Erfahrungen beim Bau auf.

The construction of underground structures in metro rail projects is always challenging as the project works normally affect a large number of adjacent surface structures with stringent settlement criteria and protection requirements. Project implementation becomes even more complex when the overburden is shallow and the area of the cross-section is comparatively large. In the case of design and build metro rail projects, the Client provides a tender stage design to the Contractor's designer; this initial design is often based on limited data and does not consider the construction phase in detail. This is a significant challenge for the Contractor's designer as the new design has to consider all relevant parties and boundary conditions with respect to the compatibility of other parts of the project. This paper describes such a challenge at Mumbai metro line 3, where a crossover structure had to be implemented during the detailed design as a change of scope. The initially proposed crossover cavern was re-arranged during the detailed design. The main emphasis of this paper is to explain the revised crossover arrangement, for optimized construction feasibility, construction staging and geotechnical stability of the excavation. After the options presented by the Contractor's designer met the original objectives, the detailed design of the primary support and modified construction sequence was carried out in accordance with the principles of NATM design.

Thames Tideway Tunnel: AT - Pipe Umbrella System with innovative squeezed connection secures access tunnel / Thames Tideway Tunnel: AT - Rohrschirmsystem mit innovativer Pressverbindung sichert Zugangsstollen

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Zum Titelbild: Der westlich der Insel Sylt gelegene Offshore-Windpark Butendiek ist seit 2015 am Netz. Die Sicherstellung der vorgesehenen Standzeiten von 20 bis 30 Jahren erforderte qualitativ hochwertige Korrosionsschutzbeschichtungssysteme auf einer Gesamtfläche von 140000 m2. Als erster Windpark setzte Butendiek hier auf die lösemittelfreie Foundation- und Monopilebeschichtung der Sika Deutschland GmbH. Doch nicht nur das Beschichtungssystem, auch die Reparatursysteme von Sika für die mechanisch beschädigten Flächen des Windparks sind nachhaltig und liefern hervorragende Ergebnisse. Das belegt eine jährliche Begutachtung der Arbeiten an den Transition Pieces. (Foto: Sika)

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In Zeiten globalen Warenhandels und digitaler Verfügbarkeit spielen Lager- und Gewerbebauten eine zunehmend wichtigere Rolle. Allein in der BRD werden lt. IFBS-Geschäftsbericht jährlich im Bereich von Dach- und Fassadenflächen Stahlsandwichelemente mit einem Polyurethan- oder Mineralfaserkern in einer Größenordnung von 20 Mio. m2 verbaut. In Europa sind dies lt. Forschungsinstitut für Wärmeschutz e. V. München sogar 130 Mio. m2. Diese Bauelemente sind aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, Energieeinsparung und Durabilität erste Wahl. Laut EU-Gebäuderichtlinie 2010 sind Neubauten so zu errichten, dass für Heizung, Kühlung und Lüftung möglichst keine Energie verbraucht wird. Dieses Ziel wird ebenso im neuen Gebäudeenergiegesetz festgeschrieben. Neben den bisherigen Strategien, Energieverluste durch größere Bauteildicken einzudämmen, wird im Folgenden die Option der thermischen Bauteilaktivierung aufgezeigt. Drei Ziele werden primär verfolgt: 1) Durch solare Gewinne soll Heizenergie reduziert, CO2 eingespart werden. 2) Mittels energetischer Gewinne soll die Dämmstärke reduziert, Ressourcen geschont werden. 3) Die energetischen Gewinne müssen in einem gebäudetechnischen Szenario valide abgebildet werden, die Wirtschaftlichkeit ist zu prüfen. Die wissenschaftliche Untersuchung fand im FOSTA-Forschungsprojekt “Gebäudeintegrierte solare Stahlsandwichelemente für den Industrie- und Gewerbebau mit Mineralwollkern” (P1253; IGF Nr. 19520 N) statt.

Energized activate sandwich elements with mineral fibre core
In times of global trade in goods and digital availability, warehouse and commercial buildings play an increasingly role. In the BRD alone, steel sandwich elements with a polyurethane- or mineral wool core with a size of 20 million m2 are produced and installed annually in the area of roof and façade. In Europe this is as much as 130 million m2. These components are the first choice for reasons of economy, energy savings and durability. According to the EU - Building-Directive 2010, new buildings are to be constructed in such a way that as little energy as possible is used for heating, cooling and ventilation. This goal is also laid down in the new Building Energy Law. In addition to the previous strategies to contain energy losses by using larger component thicknesses, the option of thermal component activation is shown below. Three goals are primarily pursued: 1) Solar gains should reduce heating energy and save CO2. 2) Insulation thickness should be reduced by means of energetic gains, resources should be conserved. 3) Energetic gains have to validly depicted in a building technology scenario, the economic viability has to bechecked. The scientific investigation took place in the research project “Building-integrated solar steel sandwich elements for industrial and commercial construction”.

Die Versorgung von Neubauten soll möglichst weitgehend unabhängig von fossilen Energieträgern erfolgen. Erneuerbare Energien spielen dafür eine gewichtige Rolle. Eine gute Möglichkeit, erneuerbare Energien ohne viel zusätzlichen Aufwand nutzbar zu machen, ist, bereits vorhandenen Komponenten im Gebäude zusätzliche Funktionen zu geben. Hier kann bspw. die Fassade oder das Dach solarthermisch aktiviert oder durch Fotovoltaikmodule ergänzt werden. Auch Tiefgründungen können neben der statischen Funktion noch eine geothermische Funktion zur Aufnahme oder Abgabe von Wärme erhalten. Neben der Erzeugung bietet sich auch für die Verteilung der Wärme oder Kälte im Gebäude die Integration in Bauteile an. Hier kann bspw. der Boden durch eine Fußbodenheizung oder die Decke durch Deckenstrahlplatten aktiviert werden.
Im Rahmen der Veröffentlichung wird auf die thermische Aktivierung von Stahlkomponenten eingegangen. Es wird eine Lösung vorgestellt, die vorgehängte hinterlüftete Stahlfassade (VHF) solarthermisch zu aktivieren. Außerdem werden zwei Möglichkeiten zur geothermischen Aktivierung von Tiefgründungen mittels Stahlpfählen gezeigt. Zuletzt wird ein System zur thermischen Aktivierung von Stahltrapezprofilen an der Decke erläutert, welches Wärme zuführen oder bei Bedarf abführen kann.

Use of renewable energies by thermal activation of steel components
The supply of new buildings should be as independent from fossil fuels as possible. Renewable energies are important to reach this aim. A good way to achieve a higher usability of renewable energies without much additional effort is to give existing components in the building additional functions. For example, the façade or roof can be solar-thermally activated or extended by photovoltaic modules. Deep foundations can also be given a geothermal function in addition to their structural function to absorb or release heat. Integration into building components is also suitable for the distribution of heat or cold in the building in addition to the generation. For example, the floor can be activated by underfloor heating or the ceiling by radiant ceiling panels.
The publication deals with the thermal activation of steel components. A solution is presented to activate the curtain-type rear-ventilated steel façade by solar thermal means. Furthermore, two possibilities for geothermal activation of deep foundations using steel piles are shown. Finally, a system for the thermal activation of trapezoidal steel profiles at the ceiling is explained, which offers the possibility of adding or if required removing heat.

Anhand dreier Beispiele aus eigener Forschung und Entwicklung werden Herausforderungen und Potenziale im Bereich der Planung und Konzeption innovativer Tragstrukturen für Windenergieanlagen dargestellt. Dabei ist die Ermüdung ein zentrales Thema. Durch die windrichtungsscharfe Bestimmung der Beanspruchungszyklen, die aus den Betriebslasten resultieren, lassen sich die berechneten Schädigungswerte gegenüber einer monodirektionalen Windmodellierung deutlich reduzieren. Durch die Nutzung automatisierter Berechnungswerkzeuge können in der Phase des Variantenstudiums auch Modelle für besonders hohe Gittermasten numerisch generiert und hinsichtlich Entwurf und Bemessung optimiert werden. Ein wichtiger Punkt ist, dass die deutlichsten Kosteneinsparungen bei Turmtragwerken sehr großer Höhen im Bereich von “Selbsterrichtungskonzepten” erzielt werden, worauf der Beitrag auch eingeht. Die Randbedingungen dieser Beispiele, die eingeschlagenen Lösungswege sowie eine Auswahl der erzielten Ergebnisse werden vorgestellt.

Concepts for support structures of wind turbines with examples
Using three examples from research and development activities, the potentials and challenges of novel planning and conception of wind turbines are addressed. Fatigue is an essential topic for dimensioning the components of a wind turbine. By determining the stress cycles resulting from the operating loads with a direction dependent wind, the calculated damage values can be significantly reduced compared to a monodirectional wind assumption. By using automated calculation tools, particularly high lattice towers can be numerically generated and optimized in view of conceptual as well as structural design. By using self-erecting tower structures in the area of very large towers, significant costs in the manufacturing process of the structure may be saved compared to conventional lifting processes. The boundary conditions of these examples, the proposed solutions and a selection of results are presented.

Höhere Ausbeute an Windenergie bedeutet höhere Windtürme. In einem vom Research Fund for Coal and Steel (RFCS) geförderten Projekt “Steel Hybrid Onshore Wind Towers Installed with Minimal Effort” (SHOWTIME) wurde sich mit der Frage beschäftigt, wie sehr große Nabenhöhen (> 180 m) wettbewerbsfähig in Stahlbauweise realisiert werden können. Als Lösung wird ein Stahlhybridturm mit einem unteren Teil in Gittermastbauweise und einem oberen Teil in Rohrvollwandbauweise angestrebt. Da Mobilkräne zur Erreichung solcher Nabenhöhen teuer und teilweise gar nicht verfügbar sind, wurde nach alternativen Möglichkeiten gesucht, den Turm zu errichten. So wurde ein integriertes Hebekonzept entwickelt, mit dem das obere Rohrteil am Übergangsstück per Litzenhub nach oben gehoben wird. Wichtig in diesem Zusammenhang ist auch die temporäre Verbindung der beiden Turmteile im Übergangsstück während des Hebevorgangs, da ein Verkippen des Rohrturms während des Hubs verhindert werden muss. In diesem Beitrag werden der innovative Hebevorgang und verschiedene Schritte zur Auslegung des Hebevorgangs und des Übergangsstücks sowie der durchgeführte Demonstrationsversuch vorgestellt.

Integrated lifting process for hybrid lattice-tubular-towers for wind energy
Higher exploitation of wind energy calls for higher wind towers. As part of the project “Steel Hybrid Onshore Wind Towers Installed with Minimal Effort” (SHOWTIME), funded by the Research Fund for Coal and Steel (RFCS), the question was addressed of how very high hub heights (> 180 m) can be realized competitively in steel construction. The preferred solution is a steel hybrid tower with a lower part constructed as a lattice tower and an upper part as a steel tubular tower. Since mobile cranes to reach such hub heights are very expensive and in some cases not available at all, the consortium was looking for alternative possibilities to erect the tower. Therefore, an integrated lifting concept has been developed, whereby the upper tubular section is lifted upwards at the transition piece by means of a strand lift system. The temporary connection of the two tower sections in the transition piece during the lifting process is also important in this context, as the tubular tower must be prevented from tilting during the lift. In this article the innovative lifting process and different steps for the design of the lifting process and the transition piece are presented as well as the demonstration experiment carried out.