Geotechnische Dienstleistungen - Guter Boden für Windkraftanlagen

Seit 2019 bietet CTE Wind seinen Kunden geotechnische Ingenieurdienstleistungen an. In den letzten sechs Monaten hat Ana Bielza, Senior Engineer bei CTE Wind Iberica, an über 45 Projekten mitgewirkt. Wir haben sie gefragt, was sie eigentlich macht und warum ihre Rolle für die Fundamentplanung von Windenergieanlagen (WEA) so wichtig ist.

Können Sie uns kurz erklären, was ein Spezialist für Geotechnik wie Sie macht?
Ana Bielza: Geotechniker wenden wissenschaftliche Methoden und ingenieurtechnische Grundsätze an, um die Reaktion des Bodens auf die Gründungsanforderungen vorherzusagen. Diese Informationen geben sie dann an die Bauingenieure weiter, damit diese die Fundamente entsprechend planen können.

Was ist der Unterschied zwischen herkömmlicher Geotechnik für Brücken oder Gebäude im Vergleich zur WEA-Geotechnik?
Ana Bielza: Es gibt nicht viele Unterschiede. Der Boden muss mit ähnlichen Methoden (Bohrungen, Geophysik, Labortests usw.) untersucht werden, und es werden die gleichen Parameter benötigt. Die Tragfähigkeit des Bodens ist jedoch in der Regel nicht ausschlaggebend für die Größe des Fundaments, da die von einem Turbinenfundament übertragene Bodenfestigkeit in den meisten Fällen nicht hoch ist. Außerdem sind Setzungen bei dieser Art von Bauwerken im Allgemeinen nicht von Bedeutung. Vielmehr kann die Rotationssteifigkeit der wichtigste zu berücksichtigende Bodenparameter sein, und manchmal kann sie sogar die Größe des Fundaments bestimmen.

CTE Wind bietet seine Dienste weltweit an

Sie haben in sechs Monaten an über 45 Projekten gearbeitet, das ist eine ganze Menge. In welchen Ländern haben Sie sich vor Ort umgesehen?
Ana Bielza: Ja, es waren viele. Es sieht so aus, als ob unsere Dienstleistungen von den Kunden sehr geschätzt werden (sie lächelt erfreut). Ich habe für Projekte in Argentinien, Australien, Belgien, Brasilien, Chile, Indien, Indonesien, Israel, Litauen, Mexiko, den Niederlanden, Peru, Russland, Spanien, Tansania, Tonga, der Türkei und der Ukraine gearbeitet. Natürlich hat jedes Land seine Eigenheiten. Und damit meine ich nicht nur die verschiedenen Bodenarten, sondern auch die Art und Weise, wie die verschiedenen Untersuchungen durchgeführt und die Ergebnisse geliefert werden.

Wenn Sie auf die letzten Monate zurückblicken, was waren die Herausforderungen? Können Sie uns vielleicht ein oder zwei Projekte vorstellen?
Ana Bielza: Schwierige Projekte sind in der Regel solche, die auf rezenten Böden in seismischen Gebieten und in Küstennähe (hoher Grundwasserspiegel) liegen. Wir haben zum Beispiel mehrere Grundentwürfe für ein riesiges Projekt in Indien mit 1000 Windturbinen erstellt, das die meiste Zeit des Jahres in einer salzhaltigen Wüstenzone liegt. Aber während der Monsunzeit verwandelt sich die Landschaft in einen Sumpf, in dem das Wasser am Boden steht. Es handelt sich um eine Region mit extremen seismischen Risiken, die auf einem rezenten, körnigen Boden (potenziell verflüssigbar) liegt, der sehr aggressiv auf den Beton reagiert. Wir mussten den Boden mit nur vier Bohrlöchern in einem Gebiet für 1000 Turbinen analysieren!

Klingt nach Spaß. Soweit wir wissen, sind keine nennenswerten Schäden durch Verflüssigung in Windparks bekannt. Wie haben Sie dieses Problem also gelöst?
Ana Bielza: Nun, bei nur vier Bohrungen für ein so großes Gebiet war es zwingend erforderlich, konservativ zu sein, und deshalb haben wir, wie vom Auftraggeber gewünscht, mit zwei möglichen Szenarien gearbeitet. Wir hoffen, dass sie repräsentativ für die Situation an den meisten künftigen Turbinenstandorten sind. Der Bauingenieur folgt dann unseren Vorgaben und entwirft die Fundamente entsprechend mit Pfählen.

Vertrauen ist ein wichtiger Schlüsselfaktor

Können Sie uns von einem anderen Projekt erzählen?
Ana Bielza: Ein weiteres anspruchsvolles Projekt war das in einem südamerikanischen Land, ein Windpark mit über 40 Turbinen. Es handelte sich um einen konstruktiven Entwurf, bei dem wir auch die geotechnische Studie auf der Grundlage eines vom Kunden vorgelegten Tatsachenberichts erstellt hatten, mit 45 Bohrungen, 80 Probegruben und 46 geophysikalischen Tests sowie einer beträchtlichen Anzahl von Laboruntersuchungen. Der Boden war gut, ein konsolidierter kiesiger Boden - ein Konglomerat -, aber er schien anfällig für eine gewisse Auflösung zu sein, da er Salz in seiner Matrix enthielt.

Was bedeutet das genau?
Ana Bielza: Die Matrix beschreibt die verschiedenen Schichten, die ein Boden haben kann. Das Salz in der Matrix kann durch starken Regen oder Grundwasser aufgelöst werden. Aber selbst wenn der Boden eine hypothetische Auflösung erleidet, würde der verbleibende kiesige Boden genügend Festigkeit und Steifigkeit aufweisen, um die WEA zu tragen. Außerdem gab es in dem Gebiet überhaupt kein Wasser, es war ein Wüstengebiet.

Gute Bedingungen. Was war dann das Problem?
Ana Bielza: Ja, aber der Kunde hat uns gedrängt, kategorisch festzulegen, dass kein Auflösungsrisiko besteht und es überhaupt keine Möglichkeit für einen Auftrieb gibt. Die Geotechnik des Projekts zeigte gute Bedingungen für unser SOFT-SPOT®-Fundament, aber der Windparkbesitzer schien unbegründete Ängste zu haben und wollte, dass wir versichern, dass es in diesem Bereich kein Risiko gibt. Aber ein Nullrisiko gibt es nicht. Es war schwierig zu erklären, warum es kein Risiko gibt, aber wir mussten über eine hypothetische Auflösung schreiben. Glücklicherweise haben wir uns schließlich geeinigt. (ctewind)