Windenergieanlagen haben in den letzten Jahren durch eine rasante technische Entwicklung Abmessungen und Gewichte erreicht, die zunehmend an der Grenze des technologisch machbaren sind. Der Rotor solcher Windenergienanlage weist einen Durchmesser auf, der deutlich mehr 100m beträgt, die Höhe des Turmes kann bis zu 130m und die Masse eines auf dem Turm angeordneten Maschinen- hauses kann bis zu 500t betragen. Die oben genannten Abmessungen und Ge- wichte sind heutzutage Stand der Technik.

Insbesondere bei dem Turm und der Gründung handelt es sich um Bauteile, deren Bauteilgröße zunehmend ein Problem darstellt. So ist zum Beispiel der Straßen- transport der vorwiegend aus Stahlrohren hergestellten Türme problematisch, wenn der Turmdurchmesser mehr als 4, 3m aufweisen soll. Im allgemeinen reicht dann die Durchfahrtshöhe der Brücken nicht mehr aus, damit ein mit dem Turm bzw. einem Turmabschnitt beladener Transporter unter einer Brücke durchfahren kann.

Weiterhin begrenzen die zur Verfügung stehenden Walzwerke und Schweißver- fahren die Wandstärke und auch den Durchmesser der verarbeitbaren, rundge- walzten Stahlbleche. Zusätzlich begrenzt auch das zulässige Transportgewicht von derzeit etwa 100t Stückgewicht die Abmessungen, so dass höhere Stückge- wichte auch zu erheblich höheren Kosten führen.

Die Gründung einer Anlage stellt besonders im Hinblick auf die Offshore- Anordnung von Windenergieanlagen, d. h. Windenergieanlagen werden in die See gestellt, einen erheblichen Kostenfaktor dar. Dieser Kostenfaktor übt neben den sowieso schon sehr viel höheren Installations-und Wartungskosten auf die Offshorenutzung der Windenergie einen sehr starken Kostendruck aus und es wird daher insbesondere bei der kostenintensiven Gründung versucht, eine mög- lichst wirtschaftliche Lösung zu finden.

Als wirtschaftlich für mittlere Wassertiefen hat sich bislang die sogenannte Mo- nopile- (Einpfahl-) Gründung erwiesen, die vereinzelt auch für landgestützte Windenergieanlagen schon eingesetzt wird. Hierbei wird ein in der Verlängerung der Turmachse befindlicher Pfahl, in der Regel ein relativ dickwandiges Stahl- rohr, im (Meeres-) Boden verankert. Dieser einzelne Pfahl muss bei großen Windenergieanlagen erhebliche Abmessungen aufweisen, beispielsweise Durch- messer von über 5 Metern bei Längen von über 30 Metern. Der Nachteil dieser bekannten Gründung ist jedoch, dass jetzt schon absehbar ist, dass es in naher Zukunft nicht mehr möglich sein wird, Pfähle herzustellen, die so ausgebildet sind, dass sie die immer größer werdenden Windenergieanlagen tragen können.

Als wirtschaftlichste Methoden zum Einbringen des Monopiles in den Grund ist das Rammverfahrcn bekannt. Bei sandigen Böden ist es jedoch auch bekannt das Spülverfahren einzusetzen. Bei felsigen Untergründen ist weiterhin das Bohrver- fahren bekannt, bei dem dann der Monopile abhängig von der Bodenbeschaffen- heit wahlweise mit einer betonartigen Masse (grout) in das Bohrloch einzemen- tiert wird.

Eine ähnliche zementierte Verbindung ist bei den Offshore-Windenergieanlagen für den Übergang Monopile-Turm bekannt. Da die Oberseite des Monopiles insbesondere beim Rammverfahren uneben ist, sind sonst übliche Flanschverbin- dungen nicht möglich. Daher wird ein Übergangsstück, welches am oberen Ende mit einem Flansch versehen ist, über den Monopile gestülpt. Dieses Übergangs- stück hat in der Regel deutlich Übermaß zum Monopile, so dass ein beim Ein- bringen des Monopiles entstandener Winkelfehler ausgeglichen werden kann.

Nach Ausrichtung des Übergangstücks wird der Zwischenraum zwischen Über- gangsstück und Monopile mit einer betonartigen Masse (grout) verfüllt. Das Füllmaterial dient hierbei nicht nur zum Ausfüllen des Hohlraums, sondern auch als Verbindungsmaterial (physikalische Adhäsion) zwischen den Bauteilen. Diese als"Betonverklebung"bezeichnete Verbindung ist allgemein unter der Bezeich- nung"grouted joint"bekannt.

Insbesondere beim sehr wirtschaftlichen Rammverfahren sind die Abmessungen des Monopiles sowohl im Durchmesser als auch in den Wandstärken durch die zur Verfügung stehenden Rammen, die natürlich erhebliche Ausmaße aufweisen müssen, begrenzt. Außerdem kann ein hohes Gewicht des Monopiles zu unak- zeptabel hohem Aufwand bei Handhabung und Transport führen.

Andererseits ist es aufgrund der enormen statischen und dynamischen Belastun- gen während der 20jährigen Lebensdauer einer Windenergieanlage aus konstruk- tiver Sicht im allgemeinen wünschenswert, eine möglichst stabile und steife Struktur zu realisieren. Außerdem muss häufig die erste Eigenfrequem des Bauwerks in einem zulässigen Frequenzfenster gehalten werden, welches durch die konstruktive Ausführung der sonstigen Windenergieanlage vorgegebenen ist.

Insbesondere bei größeren Wassertiefen kann die Frequenzanforderung somit dazu führen, das ein Monopile mit den zur Verfügung stehenden Grenzabmes- sungen nicht realisiert werden kann. Bei größeren Wassertiefen gehören deshalb Dreibeingründungen (Tripods) und sogenannte Jackets (vier-oder mehrbeinige, zumeist als Fachwerkkonstruktion ausgeführte Plattformen, gängige Ausführung bei den Erdölplattformen) zu den bekannten Gründungsmöglichkeiten für Windenergieanlagen. Die Verankerung der"Füße"kann über z. B. über Schwerkraft (Beton) als auch durch im Boden verankerte Pfähle erfolgen. Aufgrund des erheblich höheren Stahlverbrauchs so- wie der Vielzahl der mit erheblichem Aufwand verbundenen Verankerungs- punkte auf dem Meeresgrund sind diese Gründungen jedoch weit weniger wirt- schaftlich als der Monopile. Weiterhin stellt die räumliche Ausdehnung unterhalb der Wasseroberfläche ein erhöhtes Risiko für Schiffskollisionen dar.

Pfahlförmige Gründungselemente sind weiterhin allgemein bekannt zur Grün- dung jeglicher Art von Gebäuden in nachgiebigen Untergründen. Üblich sind zu diesem Zweck Fertigpfähle aus Stahlbeton. Bekannt sind weiterhin, z. B. aus der DE 44 39 115 mehrteilige Pfähle aus Beton, bei denen zu Beginn ein äußeres und ein inneres Vortreibrohr in den Boden gerammt wird. Anschließend werden die Hohlräume mit flüssigem Beton verfüllt. Vor dem Erhärten des Betons werden die Vortreibrohre wieder entfernt, so dass der Beton im Übergangsbereich zu- sammenfließt und ein einteiliger Betonpfahl mit unterschiedlichen Bereichen ausbildet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine generelle Reduzierung der Abmes- sungen und Gewichte der Gründung von Bauwerken, insbesondere Windenergie- anlagen, um die Herstellung, den Transport und die Einbringung in den Boden überhaupt zu ermöglichen, oder zumindest die Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Gründung die die kennzeichenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, einem Verfahren zur Einbringung einer pfahlförmigen Einrichtung gemäß Anspruch 18 sowie einem Verfahren zur Demontage einer Bauwerksgründung gemäß Anspruch 23.

Die erfindungsgemäße Gründung für ein Bauwerk weist mindestens eine pfahl- förmigen Einrichtung auf, die in oder auf einem Boden verankert ist und im we- sentlichen aus einem länglichen Pfahlelement besteht. Erfindungsgemäß ist vor- gesehen, dass die pfahlförmige Einrichtung weiterhin mindestens ein Verstär- kungselement aufweist, das so ausgebildet und angeordnet ist, das zwischen dem Verstärkungselement und dem Pfahlelement ein Zwischenraum ausgebildet ist, der zumindest teilweise mit mindestens einem schütt-und/oder fließfähigen Füllmaterial verfüllt ist.

Die vorliegende Erfindung ist eine vorteilhafte Weiterentwicklung bekannter Gründungen, da mit der erfindungsgemäßen Gründung ermöglicht wird, mit den zur Verfügung stehenden handhabbaren Gründungspfählen eine, die auftretenden Kräfte sicher übertragende, sehr steife und haltbare Konstruktion herzustellen.

Weiterhin bietet die erfindungsgemäße Aufteilung der pfahlförmigen Einrich- tung, über die die Kraftübertragung in den Boden erfolgt, den Vorteil, dass die erforderliche Struktur der Gründung aus mindestens zwei Elementen besteht, die einzeln gefertigt, transportiert und in den Boden eingebracht werden können, und erst dann mit einem (oder mehreren verschiedenen) Füll-oder auch Verbin- dungsmaterial (ien) miteinander verbunden werden muß.

Mit dem Begriff Füllmaterial soll unter anderem auch die Funktion des Verbin- dens der Elemente mit abgedeckt sein, da bei der erfindungsgemäßen Ausführung die Übergänge zwischen reinem Verfüllen und reinem Verbinden gleitend sind und von ein und dem selben Material abgedeckt sein können.

Aus wirtschaftlichen Gründen besonders vorteilhaft ist, dass von der einmal po- sitionierten Ramme bei Bedarf beide Elemente nacheinander konzentrisch in den Boden getrieben werden können, bzw. nur eine Bohrung im Grund erforderlich ist und beide Elemente von einer Position aus in den Boden eingebracht werden können.

Bei größeren Bauwerken oder bei Offshore-Windenergieanlagen in größeren Wassertiefen kann die erfindungsgemäße Gründung auch mehr als eine pfahlför- mige Einrichtung aufweisen. So kann es sich bei der Gründung auch um eine an sich bekannte Dreibein-oder Vierbein-Gründung (Tripod, Jacket) handeln, bei der jedoch jedes Bein gemäß dem erfindungsgemäßen Prinzip, bestehend aus ei- nem Pfahlelement und einem Verstärkungslement, die über einen verfüllten Zwi- schenraum miteinander verbunden sind, ausgebildet sein kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Verstärkung- selement als Aussenrohr ausgebildet sein, in dem das Pfahlelement angeordnet ist. Das Pfahlelement kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung als Innenrohr ausgebildet sein, das dergestalt in dem Aussenrohr angeordnet, dass zwischen beiden der, das Innenrohr im wesentlichen umgebende Zwischenraum ausgebildet ist. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Variante denkbar, nämlich das Pfahlelement als Aussenrohr und das Verstärkungselement als In- nenrohr auszubilden.

Es ist von Monopile-Gründungen bekannt, als Monopile ein Rohr zu verwenden.

Wie oben bereits beschrieben, weist die Monopile-Gründung jedoch den Nachteil auf, das entsprechende Rohre sehr große Außendurchmesser aufweisen müssen, um eine entsprechende Kraftübertragung gewährleisten zu können. Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, bei gleichem Außen- durchmesser die Wandstärke der pfählformigen Einrichtung erheblich zu reduzie- ren, da das gemäß der vorliegenden erfindungsgemäßen Ausgestaltung einge- brachte Aussenrohr zusätzliche Kräfte überträgt und versteifend wirkt. Umge- kehrt ist es ebenfalls möglich, bei einer vorgegebenen Wandstärke den Außen- durchmesser des pfahlförmigen Einrichtung zu reduzieren und somit die Her- stellbarkeit, Transportierbarkeit oder die Einbringung in den Boden (z. B. Ram- men oder Bohren) zu ermöglichen.

Da dieser neuartige Gründungspfahl gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestal- tung praktisch aus zwei konzentrisch ineinander geschobenen rohrförmigen Pfählen besteht, wurde hierfür der Begriff"Duopile"gewählt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Zwischen- raum der Rohre mit einem vorzugsweise nicht umweltgefährdenden Schüttgut, z. B. Sand oder Kies als Füllmaterial verfüllt, um eine Relativbewegung der Roh- re unter eventuell auftretenden Belastungen zu vermeiden. Da ein Schüttgut we- der Zug-noch Schubbelastung überträgt, dient das Füllmaterial in diesem Fall ausschließlich zur Füllung des Zwischenraumes und somit zur Fixierung der Roh- re ineinander, nicht aber zur zusätzlichen Steifigkeitserhöhung des Gründungs- pfahls. Vorteil dieser Bauweise ist die insbesondere bei der Offshoreanwendung sehr einfache Demontage des Bauwerks nach Ablauf der Lebensdauer der Wind- energieanlage, indem nach Entfernung des gegründeten Bauwerks das äußere Stahlrohr im Bereich der Höhe des Meeresgrundes abgetrennt und aufgeholt wird, wobei das Schüttgut einfach zum Verbleib auf dem Meeresgrund freigesetzt wird. In einem zweiten Arbeitsgang kann dann das innere Rohr abgetrennt und aufgeholt werden.

Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Füllmaterial zur Steifigkeitserhöhung des gesamten Pfahls zu nutzen, in dem es nach Art der aus dem Faserverbundbereich bekannten Sandwichbauweise die Schubübertragung zwischen zwei lasttragenden Materialschichten sicherstellt.

Eine derartige Bauweise kann erzielt werden, in dem als Füllmaterial ein z. B. aus der Offshoretechnik bekannter hochfester Beton (grout) verwendet wird.

Um eine gute Verbindung des Füllmaterials mit den Stahlbauteilen sicher zu stellen, sowie die Übertragung der Schubspannung von den Elementen bzw.

Stahlrohren in das Füllmaterial zu ermöglichen, können besondere Maßnahmen erforderlich werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht z. B. vor, ringförmige Materialanhäufun- gen an der Innenseite des Aussenrohrs sowie der Außenseite des Innenrohrs aus- zubilden (so genannte shear keys). Dies kann z. B. durch Aufschweißen von Stahlbändern oder besonders wirtschaftlich nur durch Auftragsschweißung erfol- gen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, zur Verbesse- rung der Anbindung Füllmaterial/Rohr auf der Außenseite des Innenrohrs in Längsrichtung verlaufende Stege aufzubringen. Komplementär hierzu werden auf der Innenseite des Aussenrohrs ebenfalls in Längsrichtung Stege aufgebracht, die nach innen gerichtet sind. Die Anordnung der Stege wird dabei sinnvoller Weise so gewählt, dass sich im montierten Zustand entlang des Umfangs immer Stege vom Innenrohr und vom Aussenrohr abwechseln.

Diese Anordnung hat weiterhin den entscheidenden Vorteil, dass mindestens drei der Stege dazu genutzt werden können, die beiden Rohre während des Montage- vorgangs ineinander zu zentrieren, in dem die Höhe der Stege auf den Innen- bzw. Außendurchmesser des zugehörigen zweiten Rohres abgestimmt ist.

Zur weiteren Verbesserung der Anbindung Füllmaterial/Rohr kann es sinnvoll sein, in den rippenförmigen Bauteilen Aussparungen (Löcher) vorzusehen. Diese Maßnahme stellt auch eine gleichmäßige Verteilung des Füllmaterials während des Füllvorgangs sicher.

Bei besonders harten Böden kann es vorkommen, dass die Längsstege den Bean- spruchungen des Rammverfahrens nicht standhalten würden. In diesem Fall sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, mindestens drei Distanzstücke mithilfe eines Befestigungsmittels (Seil, Stange oder ähnliches) von oben in den Zwischenraum einzubringen. Die Distanzstücke können z. B. aus Kunststoff, me- tallischem Werkstoff, oder auch Holz gefertigt sein. Je nach Länge der Rohre kann es erforderlich sein, Distanzstücke an unterschiedlichen Positionen (bezogen auf die Längsrichtung der Pfähle) einzubringen.

Der Anschluss des Gründungspfahls an das restliche Bauwerk erfolgt vorzug- weise mit einer Betonverklebung (grouted joint). Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser eines im wesentlichen rohrförmigen Übergangsstück so gewählt ist, dass es in den Zwischenraum zwischen Innen-und Aussenrohr geschoben werden kann. Nach Ausrichtung des Übergangstücks kann dieses dann mittels der Betonverklebung (grouted joint) mit dem Innen-u. dem Aussenrohr vorzugsweise in einem Arbeitsgang verbunden werden.

Vorzugsweise ist das Übergangsstück ebenfalls mit den oben erläuterten Mitteln zur Erhöhung der Schubübertragung zwischen Übergangsstück und Füllmaterial ausgestattet.

Alternativ kann der Übergang zum restlichen Bauwerk auch z. B. mittels Flansch- oder Laschenverbindungen, usw. erfolgen.

Alle genannten Bestandteile der Erfindung sind insbesondere, aber nicht aus- schließlich bei Offshore-Bauwerken von hohem wirtschaftlichen Nutzen.

Bestandteil der Erfindung ist nicht nur die erfindungsgemäßen Gründung, son- dern auch ein Verfahren zur Errichtung einer derartigen Gründung.

Hierzu ist es vorgesehen, in einem ersten Arbeitsschritt wahlweise entweder erst die pfahlförmige Einrichtung oder erst das Verstärkungselement in den Boden einzubringen. In einem zweiten Arbeitsschritt wird dann das zum ersten Schritt komplementäre Element eingebracht. Wahlweise kann jetzt schon eine vollstän- dige oder teilweise Verfüllung des Zwischenraumes erfolgen.

In einem nächsten Arbeitsschritt wird dann das Übergangsstück montiert, wel- ches prinzipiell, wenn beide Elemente zum Beispiel als ineinander angeordnete Rohre ausgebildet sind, in das Innenrohr geschoben werden kann, technisch weit- aus sinnvoller aber außen über das Aussenrohr oder noch vorteilhafter zwischen das Außen-u. das Innenrohr geschoben wird. In einem weiteren Arbeitsschritt wird (werden) dann der (die) Spalt (e) zwischen dem (n) Rohr (en) und dem Über- gangsstück mit einem Füllmaterial verfüllt. Bei der bevorzugten Ausgestaltung, bei der das Übergangsrohr in den Zwischenraum zwischen Außen-u. Innenrohr geschoben wird, kann das Verfüllen der beiden Spalte gemeinsam oder auch nacheinander (in zwei Teilschritten) erfolgen. Auch kann es sinnvoll sein, das Füllmaterial im Spalt zum Innenrohr in einem etwas anderen Bereich beginnen und enden zu lassen als im Spalt zum Aussenrohr. Auf diese Weise reduziert man den Steifigkeitssprung beim Übergang von der pfahlförmigen Einrichtung zum Übergangsstück.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das Verfahren zusätzlich zum Verfüllen des (der) Spalt (e) zum Übergangsstück auch ein zumin- dest teilweises Verfüllen des Zwischenraums zwischen Innen-und Aussenrohr mit einem Füllmaterial oder auch mit verschiedenen Füllmaterialien. Dieses Ver- füllen findet am zweckmäßigsten, aber nicht notwendiger Weise zwischen Schritt zwei und drei des oben beschriebenen Verfahrens statt.

Die dauerhafte Versiegelung des Spalts zwischen Gründungspfahl und Über- gangsstück erfolgt vorzugsweise mit einem dauerelastischen Material in einem letzten Arbeitsschritt.

Die wirtschaftliche Einbringung der"Duopile"-Gründung erfolgt vorzugsweise mit dem Rammverfahren, soweit die Bodenbeschaffenheit dies zulässt. Andere Verfahren (z. B. Bohren) sind auch anwendbar.

Besonders sinnvoll ist das erfindungsgemäße Verfahren für Offshore-Bauwerke einzusetzen, da dort die logistischen Anforderungen, insbesondere auch bezüg- lich der erforderlichen Maschinen zum Einbringen der Pfähle in den Boden, wirt- schaftlich zu erfüllen sind.

Bestandteil der Erfindung ist weiterhin auch ein Verfahren zur Demontage einer erfindungsgemäßen Gründung, welches insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn der Zwischenraum zwischen Innenrohr und Aussenrohr im wesentlichen mit ei- nem schüttfähigem, vorzugsweise nicht umweltgefährdenden Füllmaterial ver- füllt worden ist.

Nachdem das Bauwerk und vorzugsweise auch das Übergangsstück demontiert wurden, erfolgt die Demontage der Gründung. In einem ersten Schritt wird hierzu z. B. das Aussenrohr etwa im Bereich der Höhe des Meeresgrundes abgetrennt, z. B. mit bekannten unterwassertauglichen Schneidbrennverfahren. Abhängig von den Auflagen der behördlichen Baugenehmigung kann im Bereich der Höhe des Meeresgrundes geringfügig unter dem Meeresgrund bedeuten (so dass zunächst Ausschachtarbeiten oder Freispülungen durchzuführen sind) oder auch bis zu einigen Metern über dem Meeresgrund, wo die Abtrennung mit den zur Verfü- gung stehenden Geräten am einfachsten durchzuführen ist.

In einem zweiten Schritt wird dann das Aussenrohr aufgeholt, sodass das Füllmaterial nach unten auf den Meeresgrund austritt. Insbesondere bei einem sand-oder kiesartigen, nicht umweltgefährdenden Füllmaterial kann dieses auf dem Meeresgrund verbleiben. In einem dritten Schritt wird dann (eventuell nach erneuten Ausschachtarbeiten bzw. Freispülarbeiten) das Innenrohr im Bereich der Höhe des Meeresgrund abgetrennt und aufgeholt.

Da die erfindungsgemäße Gründung insbesondere im Bereich der Windenergie- nutzung besonders vorteilhaft einzusetzen ist, ist eine Windenergieanlage mit erfindungsgemäßer Gründung ausdrücklich Bestandteil der vorliegenden Erfin- dung.

Nachfolgend wird die Erfindung für eine Offshore-Windenergieanlage anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gründung Fig 2 einen Schnitt entlang der in Fig 1 dargestellten Linie 1-1.

Dargestellt sind links und rechts der vertikalen strichpunktierten Symmetrielinie zwei unterschiedlichen Ausführungsformen Al und A2 der Erfindung, die in der Realität normalerweise rotationssymmetrisch ausgeführt sind. Bei Windenergie- anlagen die starken Hauptwinden bzw. Hauptwellen ausgesetzt sind, kann es aber auch sinnvoll sein, entsprechend der Richtung der Hauptwinde bzw. Hauptwel- len, aus wirtschaftlichen Gründen über dem Umfang des Pfahls unterschiedliche Füllmaterialien zu verwenden (z. B. preiswerter Kies in Nebenbelastungsrichtung und hochwertiges Füllmaterial (z. B. grout) in Hauptbelastungsrichtung).

In den Meeresboden (M) ist ein Innenrohr 1 und ein Aussenrohr 2 eingebracht. In den Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 1 und dem Aussenrohr 2 wird das Übergangsstück 3 geschoben, welches am oberen Ende mit einem üblichen Schraubenflansch als Verbindung zum weiteren Bauwerk 8 versehen ist.

Bei der rechtsseitigen Ausführungsform AI wird nur der Bereich der Betonver- klebung zum Übergangsstück mit dem Füllmaterial 6 verfüllt, weshalb am unte- ren Ende des Übergangstücks 3 beidseitig Dichtungen 4 zum Innenrohr 1 und Aussenrohr 2 angebracht sind. Derartige Dichtungen 4 können zum Beispiel Gummidichtungen sein, im Stand der Technik auch bekannt als"grout seals".

Um einen strukturell ungünstigen starken Steifigkeitssprung in der Struktur zu vermeiden, kann es sinnvoll sein, eine der beiden Dichtungen 4, z. B. die innere, etwas weiter unten anzuordnen, so dass der Übergang weniger abrupt erfolgt. Das gleiche gilt für das obere Niveau der Verfüllung. Auch hier kann es aus den ge- nannten Gründen sinnvoll sein, z. B. den inneren Spalt weniger hoch zu befüllen als den äußeren.

Während des Montagevorgangs erfolgt die Abstützung und Ausrichtung des Übergangstücks 3 auf dem Innenrohr 1 mithilfe von Stützkonsolen 5. Prinzipiell können die Stützkonsolen 5 sich auch außen auf dem Aussenrohr 2 abstützen, aus Korrosionsschutzgründen ist die Anbringung auf der Innenseite jedoch sinnvol- ler. Nach Einbringung des Füllmaterials wird der verbleibende Spalt zwischen Übergangsstück 3 und Aussenrohr 2 sinnvoller Weise mit einer dauerelastischen Masse 7 abgedichtet.

Die Ausführungsform A2 (linksseitig) zeigt die sowohl auf dem Innenrohr und Aussenrohr 2 als auch auf dem Übergangsstück 3 angebrachten, in diesem Bei- spiel ringförmig ausgeführten Mittel 9 zur Verbesserung der Anbindung zwi- schen dem Füllmaterial 6 und dem Innenrohr 1, dem Aussenrohr 2 und dem Übergangsstück 3.

Falls durch die Mittel zur Erhöhung der Schubübertragung eine Ausbildung der in dem Ausführungsbeispiel Al dargestellten Dichtungen 4 nicht möglich ist, kann der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 1 und dem Aussenrohr 2 bis etwas unterhalb des Übergangstücks mit preiswertem, vorzugsweise nicht um- weltgefährdendem Füllmaterial 10a (z. B. Sand oder Kies) verfüllt werden. Dann erst erfolgt die Einbringung des hochwertigen (und relativ kostspieligen) Füllmaterials 1 Ob für die Betonverklebung.

Weiterhin ist in dem Ausführungsbeispiel A2 eine unterschiedliche Füllhöhe 14, 15 des oberen Niveaus der Betonverfüllung dargestellt, zur Vermeidung der oben beschriebenen starken Steifigkeitssprünge.

Je nach den Erfordernissen des Standortes des Bauwerkes ist es aber auch wie oben ausgeführt alternativ, möglich, das Füllmaterial als tragenden Bestandteil des gesamten Gründungspfahls (je nach Einbringungsart bis zum Niveau des Meeresboden oder auch bis zum unteren Ende des Duopiles) auszuführen. In die- sem Fall wird auf das untere preiswerte Füllmaterial 10a verzichtet, und der ge- samte Zwischenraum mit dem hochwertigen Füllmaterial verfüllt.

In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen kann aber auch das hochwertige Füllmaterial nur lokal dort, wo das Belastungsniveau besonders hoch ist (z. B. direkt über der Einspannung am Meeresboden oder im Übergangs- bereich zum Übergangsstück, oder auch unterschiedlich abhängig von der Haupt- belastungsrichtung) eingebracht werden.

In den Fig. 2,3 und 4 sind exemplarisch drei Ausführungsbeispiele für die An- ordnung des Außen-und Innnerohr sowie des Übergangsstücks als auch das lo- kale Einbringen des hochwertigen Füllmaterials in den Zwischenraum zwischen Außen-und Innenrohr bzw. Übergangsstück dargestellt.

Die Fig 2 zeigt in einer voll geschnittenen Teilansicht ein Innenrohr 21, das in einem Aussenrohr 22 angeordnet ist. In dem Zwischenraum zwischen Innenrohr 21 und Aussenrohr 22 ist ein Übergangsstück 23 angeordnet. In dem dargestell- ten Ausführungsbeispiel ist die Verbindungsstelle zwischen den Rohren 21,22 und dem Übergangsstück 23 unterhalb der Wasseroberfläche W eingebracht. Dies ist insbesondere in Hinblick auf einen belastungsgerechten Materialeinsatz sinn- voll, da, wie oben angedeutet, die maximale Biegebelastung in einer Pfahlgrün- dung häufig an der Oberfläche des Meeresgrundes (bei weichen Böden etwas unterhalb des Meeresgrunds) vorliegt.

Da zwischen Meeresgrund M und Wasseroberfläche W das vorliegende Biege- moment wieder abnimmt ist weiterhin vorgesehen, das Aussenrohr 22 des Duo- piles deutlich länger auszuführen als das Innenrohr 21. Das Aussenrohr 22 wird so tief eingerammt, dass seine Mitte auf der Höhe des maximalen Biegemomen- tes liegt. Das deutlich kürzere Innenrohr 21 wird dann mittig in das Aussenrohr 22 gerammt. Das Übergangsstück 23 wird ebenfalls relativ tief in den Zwischen- raum zwischen Aussenrohr 22 und Innenrohr 21 geschoben, und zwar so tief, das es bis in den Bereich des max. Biegemomentes reicht. Hierzu ist gegebenenfalls der Seeboden zwischen den beiden Rohren zu entfernen, z. B. mit einer Saugvor- richtung (Saugbagger). Somit liegen im Bereich maximaler Belastungen drei Rohre ineinander, die dann belastungsgerecht zunächst auf zwei und dann nur auf ein tragendes Rohr abgestuft werden.

Für den Fall, dass die Kosten für das Absaugen (im Einzelfall abhängig von der Bodenbeschasffenheit) zu hoch sind, ist aber auch die Anordnung der Betonver- klebung zwischen dem Meeresgrund M und der Wasseroberfläche W sehr vor- teilhaft.

In einem solchen Fall kann zum Beispiel gemäß dem in Fig 3 dargestellten Aus- führungsbeispiel ein Aussenrohr 32 sehr viel tiefer in den Meeresgrund gerammt werden als ein Innenrohr 31. Ein Übergangsstück 33 ist so weit in den Zwischen- raum geschoben, dass jeweils ein ausreichender Verbindungsbereich zwischen dem Übergangsstück 33 und dem Aussenrohr 32 bzw. dem Innenrohr 31 erreicht wird. Durch die in Fig 3 dargestellte Abstufung der Rohre 31,32 wird eine bean- spruchungsgerechte Materialausnutzung erzielt, die dem Verlauf der Biegemo- mentenlinie angepasst ist. Aus Kostengründen ist das Füllmaterial so eingebracht, das eine Betonverklebung 30b nur zwischen den Bereichen Übergangsstück 33 und Aussenrohr 32 sowie Übergangsstück 33 und Innenrohr 31 vorgesehen ist.

Der restliche Zwischenraum im wesentlichen zwischen Aussenrollr 32 und Inmn- rohr 31 ist mit einem schüttfähigen und kostengünstigeren Füllmaterial 30a ver- füllt. Die Betonverklebung 30b zwischen dem Innenrohr 31 und dem Übergangs- stück 33 ist durch Anschüttung von z. B. Kies auf die, aus Festigkeitsgründen erforderliche Länge begrenzt.

Die Fig 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Anordnung eines Au- ssenrohrs 42, eines Innenrohrs 41 und eines Übergangsstück 43 zueinander sowie eine lokale Einbringung unterschiedlichen Füllmaterials. Die Anordnung ent- spricht im wesentlichen der in der Fig 2 dargestellten Anordnung mit dem Unter- schied, dass das Übergangsstück nicht bis zu dem maximalen Biegemoment reicht, sondern bereits darüber endet. Dies bietet den Vorteil, dass nicht extra Seeboden abgesaugt werden muß, so dass Kosten gespart werden können. Wei- terhin ist das Innenrohr 41 tiefer in den Boden gerammt als der Aussenpfahl.

Die Abstufungen der Anordnungen des Innenrohr und des Aussenrohrs können in Abhängigkeit von verschiedenen Rohrparametern (z. B. Masse, Länge und Durchmesser) sowie der verfügbaren Rammvorrichtungen variiert werden, um eine optimale Festigkeit mit einer einfachen Installierberkeit zu kombinieren. Die gezeigten Ausführungsformen stehen daher nur beispielhaft für eine Vielzahl vorteilhafter Varianten.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zur besseren An- bindung des Füllmaterials an die Rohre sind sowohl Innenrohr 51 als auch das Aussenrohr 52 mit Stegen 61 versehen. Um die Zentrierung der Rohre 51,52 während des Einbringens in den Boden sicherstellen, sind zusätzlich Zentrierste- ge 62 vorgesehen.

Zur Verbesserung der Anbindung an das Füllmaterial können die Stege 61,62 mit Aussparungen versehen sein. Am unteren Ende können sie abgeschrägt sein, um die Einbringung in den Boden zu erleichtern.