Auffangvorrichtung sowie Verfahren damit

Die Erfindung betrifft eine Auffangvorrichtung für an Türmen, Pfeilern oder dergleichen, insbesondere für Windkraftanlagen, abtropfenden,

umweltschädlichen Flüssigkeiten, insbesondere Öl, wobei wenigstens eine vollständig um den Turm umlaufende Manschette, die flüssigkeitsdicht am Turm anschließt, und ein daran befestigtes Auffangmittel vorgesehen sind sowie im Auffangmittel Bindemittel für umweltschädliche Flüssigkeiten, insbesondere Olbindemittel, angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren damit. Heutige Windkraftanlagen mit horizontaler Rotationsachse weisen eine auf einem Turm um eine vertikale Achse drehbar angeordnete Generatorgondel auf, in der die zur Umwandlung der mechanischen Drehbewegung in elektrische Leistung erforderlichen Anlagen untergebracht ist. In Lagern, teils in Generatoren und in einem Getriebe sind dabei Schmieröle und -fette sowie ggf. Kühlflüssigkeiten, Hydrauliköle und Bremsflüssigkeiten erforderlich. Beim Erreichen von

Verschleißgrenzen, bei Überbeanspruchung oder bei Fehlern können diese umweltschädlichen Flüssigkeiten austreten und am Turm abtropfen. Die zwischen Generatorgondel und Turm abtropfenden Öle verursachen neben der Verunreinigung des Turmes und des Fundaments auch erhebliche

Umweltschäden im umgebenden Erdreich. Ein Getriebe für eine große

Windkraftanlage kann dabei zwischen 200 bis 600 Liter Getriebeöl enthalten. Entsprechend groß sind die möglichen Schäden. Ferner ist nach Feststellung eines solchen Schadens möglicherweise das umgebende Erdreich

auszutauschen sowie der vollständige Turm abzureinigen, was neben der Stillstandzeit der Windkraftanlagen einen darüberhinausgehenden weiteren erheblichen wirtschaftlichen Schaden bedeutet. Eine Auffangvorrichtung nach dem Oberbegriff ist aus der US 2010/0124507 A1 bekannt. Eine ähnliche Vorrichtung zeigt die DE 10 2005 032 627 B3. Bei beiden Auffangvorrichtungen werden Öle zwar mit einer rinnenartigen Vorrichtung gesammelt, dann jedoch über Durchgangsöffnungen in das Innere des Turmes geführt und über ein entsprechendes Fallrohr im Innern des Turms zum Boden zu einem Ölabscheider geleitet.

Nachteilig an diesen beiden bekannten Auffangvorrichtungen ist ein erheblicher Installationsaufwand, wobei gerade die Durchgangsbohrungen durch die Mantelfläche des Turmes zur Ableitung des aufgefangenen Öl- /Wassergemisches äußerst kritisch sind. Der Turm ist ein stark beanspruchtes Bauteil, bei dem jegliche Eingriffe in die Struktur aus Sicherheitsgründen verboten sind. Neben den Kostenaspekten für die aufwendige Installation sprechen somit erhebliche Sicherheitsbedenken für die Verwendung der Auffangvorrichtungen, zumindest für vorhandene Türme, in die keine

struktureingreifenden Bohrungen vorgenommen werden dürfen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Auffangvorrichtung sowie ein Verfahren dafür anzugeben, bei dem jeglicher Eingriff in die Struktur des Turmes vermieden wird und eine einfache Handhabung gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Auffangvorrichtung gemäß Anspruch 1. Mit einer vollständig um den Turm umlaufenden Manschette, die flüssigkeitsdicht am Turm anschließt, beispielsweise mit einem den Turm umlaufenden Spannband, wird das an der Außenseite des Turmes abfließende bzw. abtropfende Öl oder dergleichen von der Turmaußenfläche abgenommen und in einem daran stromabwärtig anschließenden Auffangmittel geleitet. Mit dem Spannband wird jeglicher Eingriff in die Struktur des Turmes vermieden. Um die aufgefangene umweltschädliche Flüssigkeit möglichst rasch zu binden und sie auch

handhabbar zu machen, ist im Auffangmittel Ölbindemittel angeordnet. Um Oberflächenwasser, das beispielsweise bei Nierderschlägen von der

Generatorgondel abtropft und/oder am Turm abfließt, von dem im Bindemittel gebundenen Öl zu trennen, sind Öffnungen unterhalb des Bindemittels des Auffangmittels vorgesehen. Die Öffnungen sind dabei so ausgestaltet, dass das Bindemittel dort nicht durchdringen kann.

Wenn das Auffangmittel eine um den Turm umlaufende kreisringförmige Rinne ist, kann über die kreisringförmige Rinne für die gesamte Umfangslinie die umweltschädliche Flüssigkeit in diesem Volumen aufgenommen werden.

Das Ölbindemittel kann ein Granulat und/oder eine Bindemittelmatte sein.

Bevorzugt ist das Bindemittel in Form von Bindemittelmatten als in das

Auffangmittel einlegbare Kassetten ausgebildet. Als Ölbindematte eignen sich beispielsweise Produkte unter den Markennamen„ambratec" oder„DEUREX Pure".

Wenn in der Auffangrinne zunächst oben die Bindemittelmatte angeordnet ist, die im Wesentlichen auftretendes Öl sowie sonstige umweltschädliche Flüssigkeiten bindet, kann im unteren Teil der Auffangrinne noch zusätzlich Ölbindemittel in Form von Granulat eingestreut sein, um ein redundantes System den

Bindemittelmatten nachzuschalten, falls an den Bindemittelmatten aufgrund eines Schadens oder einer nicht richtigen Lage Öl doch noch vorbeitreten sollte. Beispielsweise könnte in der nachgeschalteten Granulatstufe ein Ölsensor angeordnet werden, der bei Feststellung von Öl ein Alarmsignal gibt, sodass dann entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können, ohne dass sofort mit einem Ölaustritt an der Auffangvorrichtung zu rechnen ist.

Bevorzugt ist die Kassette ein standardisiertes Kreisringsegment mit einem unteren Lochblechabschnitt unter der Bindemittelmatte und einem oberen Lochblechabschnitt über der Bindemittelmatte, wobei die Bindemittelmatte Übermaß über die Lochblechabschnitte und Breite der umlaufenden

kreisringförmigen Rinne hat, da damit auch die mit Öl befrachteten

Bindemittelmatten in ihrer Lage innerhalb der kreisringförmigen Rinne sicher fixiert sind. In weiterer Ausgestaltung sind die Lochblechabschnitte einer Kassette miteinander verbunden und Handgriffe am oberen Lochblechabschnitt vorgesehen, womit ein Austauschen der Kassetten nach einem Havariefall vereinfacht werden. Die Kassetten können an den Handgriffen leicht aus der kreisringförmigen Rinne entnommen werden und beispielsweise über einen Seilzug zum Boden transportiert werden.

Wenn die Auffangvorrichtung aus mehreren, insbesondere zwei,

kreissegmentförmigen Teilen besteht, die der Querschnittform des Turms angepasst sind und allein durch umlaufende Verspannung am Turm befestigt sind, kann sie sehr einfach am Fuß des Turmes vormontiert, bis zur

gewünschten Montagehöhe angehievt und dort beispielsweise mit umlaufenden Spannbändern am Turm fixiert werden. Neben der kraftschlüssigen Kopplung der Auffangvorrichtung durch die umlaufenden Spannbänder, die beispielsweise am oberen und unteren Ende der Manschette umlaufend aufgelegt und verspannt werden, wobei insbesondere im Bereich des Spannbandes zwischen der Manschette und dem Turm eine dauerelastische, vollständig umlaufende

Dichtung vorzusehen ist, kann aufgrund der konischen Form des Turmes auch eine formschlüssige Festlegung der Auffangvorrichtung am Turm wirken. Die Form der Segmente sind selbstverständlich auf die Querschnittsform des Turmes auf Montagehöhe anzupassen. Als Dichtmittel eignen sich beispielsweise Produkte der Marke„Sikaflex-221 " oder dichtende Klebebänder der Firma „TITGEMEYER".

Um möglichst wenig Niederschlagswasser in die Auffangvorrichtung zu leiten und gleichzeitig möglichst das gesamte etwaigig abtropfende Öl aufzufangen, ist bei einem Turm für Windkraftanlagen mit Generatorgondel das Gehäuse direkt unterhalb der Generatorgondel angeordnet.

Verfahrensgemäß wir die Aufgabe dadurch gelöst, dass sämtliche am Turm abtropfende Flüssigkeiten, also Öl und Niederschlagwasser mit der

Auffangvorrichtung aufgefangen und zu Auffangmitteln geleitet werden, wobei das Öl mit Bindemitteln gebunden wird, wohingegen das Niederschlagwasser unterhalb der Bindemittel durch Öffnungen aus der Auffangvorrichtung abtropfen kann.

Dadurch, dass nach einem Havariefall die in der Auffangvorrichtung

angeordneten Bindemittelkasetten mit dem darin aufgenommenen Öl gewechselt werden, kann schnell auf einen Havariefall reagiert werden. Umweltschäden können somit sicher vermieden werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der

beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Darin zeigt: Fig. 1 eine an einem Turm angeordnete Auffangvorrichtung im

Vertikalschnitt.

In Fig. 1 ist ein Turm 5 einer Windkraftanlage mit einer Auffangvorrichtung 1 in einem durch die Mittelachse des Turmes 5 verlaufenden Vertikalschnitt dargestellt. Dabei ist nur eine Seite des Schnittes links von der Mittelachse dargestellt.

Die Windkraftanlage besteht aus einem Turm 5, auf dem eine um eine vertikale Achse drehbar gelagerte Generatorgondel 51 aufgesetzt ist. Die übrigen Teile der Windkraftanlage sind nicht dargestellt. Am Turm 5 nahe der

Generatorgondel 51 ist eine erfingungsgemäße Auffangvorrichtung 1

angeordnet. Die Auffangvorrichtung 1 weist eine Manschette 2 auf, die am einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Turm 5 mit umlaufenden

Spannbändern 22, 22 gehalten ist. In der Auffangvorrichtung 1 ist ein

Auffangmittel 3 angeordnet. Von der Manschette 2 ist eine umlaufende konische Wandung 1 1 angeformt, die an ihrem auswärtigen Ende übergeht in eine im Wesentlichen senkrecht orientierte Seitenwand 12. Somit spannt die

Auffangvorrichtung zwischen der Manschette 2 und der konischen Wandung 1 1 beziehungsweise Seitenwand 12 ein Auffangmittel 3 auf, dass eine kreisringförmige Rinne 31 bildet, die vollständig um den Turm 5 der

Windkraftanlage herumgeführt ist. Die kreisringförmige Rinne 31 weist umlaufend an ihren tiefsten Punkten Öffnungen 32 auf, die durch eingelegte Gitter oder dergleichen so ausgestaltet sind, dass in der kreisringförmigen Rinne 31 aufgenommenes Ölbindemittel 4, beispielsweise in Form von Granulat 45, nicht durch die Öffnungen 32 gelangen kann. Das in dieser kreisringförmigen Rinne 31 aufgenommene Ölbindemittel 4 lässt Öl nicht, Wasser dagegen durch. Wichtig ist, dass die Auffangvorrichtung das auftretende Niederschlagwasser, das von der Gondel 51 und dem Turm 5 herunterläuft und in die Auffangvorrichtung 1 gelangt, weitestgehend ungehindert durch die Öffnungen 32 wieder abgibt.

Zwischen der Seitenwand 12 beziehungsweise dem äußeren Ende der konischen Wandung 1 1 und der Manschette 2 ist ein Halteelement 13, beispielsweise ein Metallbügel vorgesehen, der einerseits die aus der konischen Wandung 1 1 und der Seitenwand 12 gebildete kreisförmige Rinne 31 versteift und andererseits als Auflagepunkte für ein Bindemittel 4 dient.

Das Bindemittel 4 besteht an dieser Stelle aus einer Kassette 40, die ein unteres Lochblech 41 , eine darauf gelegte Bindemittelmatte 42 und ein oberes

Lochblech 43 aufweist, wobei das untere Lochblech 41 mit dem oberen

Lochblech 43 verbunden ist. Die Bindemittelmatte 42 weist ein Übermaß auf, so dass die kreissegmentförmige Kassette 40 beim Einsetzen in die kreisförmige Rinne dichtend an die jeweiligen Wandungen, nämlich außenseitig

Seitenwand 12 und innenseitig die Manschette 2 angepresst wird. Ebenso wird der Übergang von einer Kassette 40 zur nächsten Kassette durch einen entsprechenden Presssitz sicher zusammengefügt, so dass kein Öl ungehindert durch die Bindemittelmatte 42 treten kann. Bevorzugt ist an dem oberen

Lochblech 43 jeder Kassette 40 ein Handgriff 44 vorgesehen, damit die

Kassetten beim Service leicht ausgetauscht werden können. Über die gesamte Umfangslinie sind beispielsweise 12 bis 16 gleichartige Kassetten 40

vorgesehen. Die Kassetten 40 sind so ausgebildet, dass sie mit ihrer leicht überstehenden Bindemittelmatte dicht an die Wandungen des Auffangmittels 3 sowie an die nächste Kassette heranreichen, sodass die in die

Auffangvorrichtung 1 hineintropfenden umweltschädlichen Flüssigkeiten (Pfeil X) von dem mattenförmigen Bindemittel aufgenommen werden.

Optional befindet sich im tiefsten Bereich der kreisförmigen Rinne 31 lose eingeschüttetes Bindemittelgranulat 45, dass so ausgewählt ist, dass es nicht durch die Öffnungen 32 rieseln kann. Das zusätzliche Bindemittelgranulat 45 liefert somit eine zu den in den Kassetten 40 vorhandenen Bindemittelmatten 42 redundante, nachgeschaltete Möglichkeit, doch noch hindurchtretendes Öl aufzufangen. Die darunter in der kreisringförmigen Rinne 31 eingebrachte Schüttung von Bindemittel in Form von Granulat 41 dient dann als ergänzendes Redundanzsystem zur Abscheidung der umweltschädlichen Flüssigkeiten.

Wie bereits eingangs erwähnt, wird die Manschette 2 mit vollständig um den Turm 5 umlaufenden Spannbändern 22 an dem Turm festgesetzt. Um ein Überführen der am Turm 5 abtropfenden Flüssigkeit vollständig in die

Auffangvorrichtung 1 sicherzustellen, ist ein dauerelastisches Dichtmittel 21 am oberen Ende der Manschette 2 angeordnet, wobei dieses Dichtmittel 21 über das Spannband 22 dichtend verpannt wird. Alternativ oder ergänzend kann die Auffangvorrichtung auch an den Turm 5 angeklebt werden. Eine mechanische Verbindung in den Turm 5 ist aus Sicherheitsgründen jedoch nicht erlaubt. Nachfolgend wird die Funktionsweise der Erfindung ebenfalls unter Bezug auf die beiliegende Figur 1 beschrieben.

Zunächst werden beispielsweise zwei halbkreissegmentförmige Teile der Auffangvorrichtung am Fuß des Turmes 5 einseitig miteinander verbunden und dann um den Turm 5 angeordnet, auf die gewünschte Montagehöhe angehievt. Da der Turm leicht konisch nach oben hin zusammenläuft, können die beiden halbkreissegmentförmigen Teile erst bei Erreichen der Montagehöhe beidseitig miteinander verbunden werden. Vor dem Anhieven beziehungsweise vor dem endgültigen Zusammensetzen auf Montagehöhe wird das Dichtmittel 21 vollständig umlaufend innenseitig am oberen Ende der Manschette 2 aufgebracht. Nach Ausrichtung der Auffangvorrichtung 1 auf Montagehöhe wird dann das obere Spannband 22 um die Manschette 2 im Bereich des

Dichtmittels 21 gelegt und verspannt. Das Spannband 22 kann beispielsweise ein Edelstahlspannband mit Schraubspannung sein. Am unteren Ende der Manschette 2 wird ein zweites Spannband 22 fixiert. Damit wird das gesamte Auffang-System ohne Eingriff in die Struktur der Anlage am Turm befestigt. Es sind also keine Bohrungen im Turm erforderlich. Nach der ordnungsgemäßen Befestigung der Auffangvorrichtung 1 am Turm 5 liegt die Manschette 2 unter Presssitz mit ihrem Dichtmittel 21 um den Turm 5 umlaufend flüssigkeitsdicht an. Sollte nun an der Windkraftanlage in der Generatorgondel 51 ein Schaden entstehen und eine umweltschädliche Flüssigkeit (Pfeil X), beispielsweise Öl auslaufen, gelangt dieses Öl durch Abfließen/Abtropfen am Turm 5 in die

Auffangvorrichtung 1 und nachfolgend in das Auffangmittel 3. Zunächst tropft die Flüssigkeit auf die Bindemittelmattenkassetten 40, in denen das in der Flüssigkeit enthaltende Öl aufgenommen wird. Anschließend tropft die restliche Flüssigkeit in die kreisringförmige Rinne 31 des Auffangmittels 3 und sammelt sich dort und gelangt zum darin aufgenommenen Ölbindemittelgranulat 45. Zur leichteren Austauschbarkeit kann das Bindemittelgranulat 45 in einem Gewebeschlauch eingefüllt sein, der umlaufend in der Rinne angeordnet wird. Etwaige in der aufgefangenen Flüssigkeit noch enthaltende Öle werden vom

Ölbindemittelgranulat 45 aufgenommen und somit vom sonstigen

Niederschlagswasser getrennt. Das übrig bleibende Wasser tropft durch die Öffnungen 32 ins Freie. In der Auffangvorrichtung 1 werden somit lediglich die für die Umwelt schädlichen Bestandteile aufgefangen. Etwaiges

Niederschlagswasser kann die Vorrichtung passieren.

Zu Wartungszwecken ist dann lediglich in festen Zeitintervallen das

Ölbindemittel 4 in der Auffangvorrichtung auszutauschen. Dies ist mit den Kassetten 40 mit geringem Aufwand schnell möglich. Die auszutauschenden Kassetten 40 können ohne jeglichen Montageaufwand von außen entnommen und neu eingelegt werden. Bevorzugt kann der Wechsel unter Einsatz von Seiltechnik also ohne aufwendige Kran- oder Bühneninstallationen erfolgen. Ferner ist bei etwaigen größeren Störfällen und einem entsprechenden Öleintrag das Ölbindemittelgranulat 45, bevorzugt der befüllte Gewebeschlauch, auszutauschen. Sofern ein Ölsensor beispielsweise im Auffangmittel 3 angeordnet wird, kann bei einem Übersteigen der Ölbindekapazität der Bindemittelkassetten 40 ein Alarm zum baldigen Austausch des Ölbindesmittels 4 in der Auffangvorrichtung 1 abgegeben werden, so dass ein Service-Team diese Arbeit vor Überschreiten der Ölbindekapazität des Bindemittelgranulats 45 ausführen kann. Ergänzend kann der Freiraum zwischen der Generatorgondel 51 , insbesondere bei schmalen Gondeln mit nur geringem Überhang über den Turm, und dem oberen Ende der Seitenwand 12 der Auffangvorrichtung 1 durch einen umlaufenden, elastischen Dichtring oder Vorhang weitestgehend von

Umwelteinflüssen abgesperrt werden. Der Dichtvorhang kann beispielsweise auf dem oberen Rand der Seitenwand 12 mit geeigneten Klemmringen offenbar fixiert werden, um etwaig auszuwechselnde Kassetten 40 sowie optional das Bindemittelgranulat 45, bevorzugt in einem Gewebeschlauch aufgenommen, erreichen und auswechseln zu können. Diese zusätzliche Absicherung verringert zwar deutlich den Niederschlagwassereintritt in die Auffangvorrichtung, vermeidet jedoch nicht, dass etwaig auftretendes Kondenswasser sowie durch Undichtigkeiten eindringendes Wasser gleichwohl in die Auffangvorrichtung gelangt und dort jedoch erfindungsgemäß durch die Bindemittel hindurchtreten und am unteren Ende der Auffangvorrichtung durch die Öffnungen 32 frei abtropfen kann.

Bezugszeichenliste

1 Auffangvorrichtung

1 1 konische Wandung

12 Seitenwand

13 Halteelement

2 Manschette

21 Dichtmittel

22 Spannband

3 Auffangmittel

31 kreisringförmige Rinne

32 Öffnung 4 (Öl)-Bindemittel

40 Kassette

41 unteres Lochblech

42 Bindemittelmatte

43 oberes Lochblech

44 Handgriff

45 Bindemittelgranulat

5 Turm

51 Generatorgondel

X austretende Flüssigkeit