Windpark Schlalach: Einsparungen durch Pfahlgründung

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Unterhalb der Mutterbodenschicht stehen sofort Sande an, deren Lagerungsdichten und Körnungen aber stark schwanken. Das Grundwasser steht knapp unterhalb der Geländeoberkante an, kann bei Niederschlagsereignissen aber sehr schnell bis zur Geländeoberkante ansteigen. Somit liegt die Unterkante der Anlagenfundamente bis zu 3,0 m unter dem Grundwasserspiegel. Durch die Auflagen in der Baugenehmigung war eine großflächige Grundwasserabsenkung ausgeschlossen und die mögliche Fördermenge zudem eingeschränkt. Um die Fundamente für die WEA bauen zu können, konnte der ca. 3,0 m tiefe Aushub deshalb nicht mit kostengünstigen Böschungen hergestellt werden. Der bauseitige Entwurf sah ein Flachgründungsfundament mit 30 m Durchmesser vor. Die locker gelagerten Sande im oberen Bereich sollten durch eine Rüttelstopfverdichtung verbessert werden. Um das Grundwasser innerhalb der Baugrube absenken zu können, ohne den Wasserspiegel außerhalb der Baugrube zu beeinflussen, war eine sogenannte Trogbaugrube geplant. Als Verbau waren Spundwände vorgesehen, die die Baugrube in vertikaler Richtung gegen das Grundwasser abschotten und die Erd- und Wasserdrucklasten abtragen. Die horizontale Abdichtung sollte durch eine in auftriebssicherer Höhenlage angeordnete Weichgelsohle erfolgen. Bei einer Weichgelinjektion sind aufgrund des Injektionsmittels erhöhte Anforderungen des Umweltschutzes zu beachten. In mehreren Planungsrunden wurde der bauseitige Entwurf vom Bereich Ost der Franki Grundbau, den Ingenieurgesellschaften HCE und isg in ein Pfahlgründungsfundament mit 23 m Durchmesser und 30 Frankipfählen umgeplant. Die horizontale Abdichtung der Baugrube erfolgt mit einer verankerten Unterwasserbetonsohle. Als Auftriebssicherung werden die Frankipfähle genutzt und 16 Atlaspfähle als reine Auftriebspfähle zusätzlich hergestellt. Durch die Umstellung der Flachgründung auf eine Pfahlgründung konnten erhebliche Einsparungen realisiert werden. Diese Optimierungen und die Vorteile der Unterwasserbetonsohle gegenüber der Weichgelsohle hinsichtlich der Wasserdichtigkeit und Umweltverträglichkeit haben letztendlich den Ausschlag für die Beauftragung des Sondervorschlages gegeben.

Die Ausführung gliederte sich je Anlage in folgende Arbeitsschritte:

• ca. 550 m² Arbeitsebene
• 16 Atlaspfähle ds/db = 41/51 cm, L = 12–16 m
• 30 Frankipfähle d = 56 cm, L = 13–16 m
• Einbringen der Spundwand, L = 9 und 10 m
• ca. 2500 m³ Unterwasseraushub
• ca. 530 m³ Unterwasserbetonsohle
• Lenzen der Baugrube
• Kappen der Pfähle
• Übergabe der Baugrube an Enercon.

Durch die Wiederholung der einzelnen Arbeitsschritte konnte nach einer Einlaufphase die ursprüngliche Bauzeit von 35 auf 29?Arbeitstage pro Standort reduziert werden. Für die 16 Baugruben wurden insgesamt sieben Sätze Spundbohlen verwendet, die zwei- bis dreimal eingesetzt wurden. Der innenliegende Gurtungsring wurde gleichzeitig als Rammlehre für die Spundwand genutzt. Analog zu den Spundbohlen wurden hier ebenfalls sieben Gurtungsringe verwendet und mehrfach eingesetzt. Alle 16 Baugruben wurden an Enercon termingerecht übergeben und die behördlichen Auflagen eingehalten.