Die vorliegende Erfindung betrifft ein Übergangsstück zum Verbinden eines zumindest drei Säulen aufweisenden ersten Bauteils mit einem turmförmigen zweiten Bauteil. Das Übergangsstück findet insbesondere bei

Windkraftanlagenbauwerken Anwendung. Ferner betrifft die vorliegende

Erfindung ein Bauwerk umfassend ein als Jacket ausgebildetes erstes Bauteil und ein als Turm ausgebildetes zweites Bauteil. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Bauwerk umfassend ein als Anschlussbauwerk ausgebildetes erstes Bauteil und ein als Monopile ausgebildetes zweites Bauteil. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Bauwerk umfassend ein als

Anschlussbauwerk ausgebildetes erstes Bauteil und ein als aufgelöste Struktur oder als Suction Caison oder Schwergewichtsfundament oder Tripod oder Triple ausgebildetes zweites Bauteil.

Aus der EP 2 333 163 ist ein Offshore-Bauwerk bekannt, das ein Übergangsstück zum Verbinden einer mehrere Säulen umfassenden Gründungsstruktur (auch als Jacket benannt) mit einem Aufbau, so wie einem Anlagenteil einer

Windenergieanlage, einem Turm einer Windenergieanlage oder einem

Umspannwerk, umfasst. Das Übergangsstück umfasst ein zylinderförmiges Gehäuse, das stirnseitig einen kreisförmigen Verbindungsflansch mit einer Vielzahl von Schraubenöffnungen aufweist. Ein Verbindungsabschnitt des Aufbaus ist mittels des Verbindungsflansches mit dem Übergangsstück verbindbar. An der Außenseite weist das Übergangsstück radial von der

Außenwand und parallel zur Längsmittelachse der Gründungsstruktur verlaufende Verbindungsplatten auf, die jeweils mit einer Säule der Gründungsstruktur verbunden sind. Die Säulen weisen jeweils Aussparungen auf, in die die

Verbindungsplatten aufgenommen sind, so dass die Gründungsstruktur mit dem Übergangsstück verbunden ist.

Bei dem aus der EP 2 333 163 bekannten Übergangsstück lastet das gesamte Gewicht der Aufbaus (Anlagenteil der Windenergieanlage) bzw. des Turms (der Windenergieanlage oder des Umspannwerks) auf den Verbindungsplatten des Übergangstücks. An die Verbindung der Verbindungsplatten zum zylinderförmigen Hauptkörper des Übergangsstücks sind folglich hohe

Anforderungen gestellt, insbesondere müssen im Falle einer Verschweißung der Verbindungsplatten mit dem zylinderförmigen Hauptkörper die Schweißnähte einer enormen Belastung standhalten. Ferner ist der Aufbau (Anlagenteil der Windenergieanlage) bzw. der Turm (der Windenergieanlage oder des

Umspannwerks) mit dem Übergangsstück lediglich über den Verbindungsflansch verbunden, so dass bei Schwankbewegungen des Aufbaus bzw. des Turms die resultierenden Drehmomente vom Verbindungsflansch aufgenommen werden müssen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Bereitstellung eines stabileren Übergangsstücks zum Verbinden eines zumindest drei Säulen aufweisenden ersten Bauteils mit einem turmförmigen zweiten Bauteil. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Übergangsstück mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Ferner ist die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe die

Bereitstellung eins stabileren Bauwerks, das ein als Jacket ausgebildetes erstes Bauteil und ein als Turm ausgebildetes zweites Bauteil umfasst.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Des Weiteren ist die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe die Bereitstellung eines stabileren Bauwerks, das ein als Anschlussbauwerk ausgebildetes erstes Bauteil und ein als Monopile ausgebildetes zweites Bauteil umfasst. Alternativ kann das zweite Bauteil auch als Schwergewichtsfundament, als aufgelöste Struktur, die aus mehreren Einzelbauteilen zusammengesetzt ist, als Tripod, als Triple oder als Caisson ausgebildet sein.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Übergangsstück zum Verbinden eines zumindest drei Säulen

aufweisenden ersten Bauteils mit einem turmförmigen zweiten Bauteil gelöst, wobei das Übergangsstück zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil anordenbar ist und eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden des zweiten Bauteils umfasst. Bei dem ersten Bauteil kann es sich beispielsweise um eine Gründungsstruktur, insbesondere um ein Jacket handeln. Bei dem zweiten Bauteil kann es sich beispielsweise um einen Turm einer Windenergieanlage oder eines Umspannwerks handeln. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass das erste Bauteil als ein Anschlussbauwerk, insbesondere als Umspannwerk, und dass das zweite Bauteil als ein Monopile ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße

Übergangsstück ist dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest drei

Bogenelemente umfasst, deren jeweilige Schenkel zumindest mittelbar mit dem ersten Bauteil verbindbar sind. Dabei erfolgt vorzugsweise die Verbindung der jeweiligen Schenkeln mit entsprechenden Enden der Säulen des ersten Bauteils. Ferner sind die jeweiligen Bogenelemente mittels zwischen den jeweiligen

Schenkeln angeordneten konvexen Endabschnitten mit dem zweiten Bauteil in direkten Kontakt bringbar. Die konvexen Endabschnitte der Bogenelemente bilden dabei einen Aufnahmebereich des Übergangsstücks, in den das zweite Bauteil einführbar ist.

Die Verbindungseinrichtung des Übergangsstücks ist vorzugsweise als

Verbindungsflansch ausgebildet. Der Aufnahmebereich, der durch die

Bogenelemente gebildet ist, kann alternativ auch als Aufnahmetrichter bezeichnet werden. Selbstverständlich kann das erste Bauteil auch mehr als drei Säulen aufweisen, sodass das erfindungsgemäße Übergangsstück auch für ein Jacket, das üblicherweise vier Säulen beziehungsweise Standbeine aufweist, geeignet ist. Das erfindungsgemäße Übergangsstück bietet den Vorteil, dass dieses im

Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Übergangsstücken eine stabilere Verbindung des Übergangsstücks hin zum zweiten turmförmigen Bauteil ermöglicht. Denn die Bogenelemente dienen ebenfalls als Halte- und/oder

Stützelemente für das turmförmige zweite Bauteil, sodass Schwankbewegungen eines Bauwerkes, beispielsweise einer Onshore-Windenergieanlage oder einer Offshore-Windenergieanlage, mittels der Bogenelemente entgegengewirkt werden kann. Ferner bietet das erfindungsgemäße Übergangsstück den Vorteil, dass die von dem turmförmigen zweiten Bauteil auf die Bogenelemente

ausgeübten Lateralkräfte über die Schenkel der Bogenelemente hin zu den

Säulen des ersten Bauteils als Axialkräfte abgeleitet werden. Lateralkräfte werden von den Bogenelementen folglich in Axialkräfte überführt, so dass die Axialkräfte besonders vorteilhaft in die Säulen des ersten Bauteils abgeleitet werden können. Somit erfährt das erfindungsgemäße Übergangsstück verminderte

Spitzenbelastungen und weist folglich eine erhöhte Langzeitstabilität auf.

Vorzugsweise sind die jeweiligen Bogenelemente rohrförmig ausgebildet.

Ein entsprechend ausgebildetes Übergangsstück ist besonders einfach

herstellbar. Darüber hinaus wird eine hohe Stabilität des Übergangsstücks gewährleistet, ohne unnötigerweise das Gewicht des Übergangsstücks zu erhöhen. Auch die Herstellungskosten eines entsprechend ausgebildeten

Übergangsstücks sind reduziert. Weiter vorzugsweise sind die jeweiligen Bogenelemente segmentiert und umfassen miteinander verbundene Zylindersegmente.

Durch eine entsprechende Ausbildung des Übergangsstücks können

kostengünstige Zylindersegmente verwendet werden, um die Bogenelemente und das Übergangsstück herzustellen, so dass die Herstellungskosten des

Übergangsstücks nochmals reduziert werden. Darüber hinaus können die

Bogenelemente aufgrund deren Segmentierung unterschiedlichen Geometrien der turmförmigen zweiten Bauteile angepasst werden. Vorzugsweise sind die jeweiligen Bogenelemente, insbesondere die Schenkel der jeweiligen Bogenelemente in Richtung einer Längsmittelachse des

Übergangsstücks verkippt. Dabei schneiden sich vorzugsweise von den jeweiligen Bogenelementen definierte Symmetrieachsen in der Längsmittelachse des Übergangsstücks. Durch eine entsprechende Verkippung der Bogenelemente beziehungsweise der jeweiligen Schenkel der jeweiligen Bogenelemente können von dem turmförmigen zweiten Bauteil auf die Bogenelemente ausgeübte Lateralkräfte besser aufgefangen und in Axialkräfte umgewandelt werden. Daher weist ein

entsprechendes Übergangsstück eine nochmals erhöhte Stabilität auf.

Weiter vorzugsweise sind die konvexen Endabschnitte der jeweiligen

Bogenelemente tangential an dem zweiten Bauteil zur Anlage bringbar. Durch ein tangentiales Anlegen der konvexen Endabschnitte an dem zweiten Bauteil vergrößert sich die Anlagefläche der jeweiligen Bogenelemente an dem zweiten Bauteil, so dass verbessert Kräfte von dem turmförmigen zweiten Bauteil durch die Bogenelemente aufnehmbar sind. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung sind die konvexen Endabschnitte der jeweiligen Bogenelemente in einer zur Längsmittelachse des

Übergangsstücks parallelen Ebene angeordnet.

Die jeweiligen Bogenelemente schmiegen sich folglich an der Außenfläche des zweiten Bauteils an, wenn die Außenfläche des zweiten Bauteils parallel zur Längsmittelachse des Übergangsstücks verläuft. Hierdurch wird eine größere Kontaktlänge der Bogenelemente mit dem zweiten Bauteil erreicht, so dass ein Bauwerk mit einem erfindungsgemäßen Übergangsstück eine erhöhte Stabilität aufweist.

Insbesondere ist es auch möglich, dass die jeweiligen Schenkel der jeweiligen Bogenelemente in Richtung der Längsmittelachse des Übergangsstücks verkippt sind, wobei gleichzeitig die konvexen Endabschnitte der jeweiligen

Bogenelemente tangential an dem zweiten Bauteil zur Anlage bringbar sind beziehungsweise die konvexen Endabschnitte der jeweiligen Bogenelemente in einer zur Längsmittelachse des Übergangsstücks parallelen Ebene angeordnet sind. Daher weisen die Bogenelemente zusätzlich zu deren bogenartiger

Krümmung eine weitere auf die Längsmittelachse gerichtete konvexe Krümmung auf. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Bauwerk gelöst, das ein als Jacket ausgebildetes erstes Bauteil und ein als Turm ausgebildetes Bauteil umfasst. Das erfindungsgemäße Bauteil ist dadurch gekennzeichnet, dass das Jacket mit dem Turm mittels eines Übergangsstücks nach einem der voran beschriebenen Ausführungsbeispiele verbunden ist, wobei ein Verbindungsabschnitt des Turms innerhalb des Aufnahmebereichs des

Übergangsstücks angeordnet ist und mittels der Verbindungseinrichtung mit dem Übergangsstück verbunden ist, und wobei die Säulen des Jackets jeweils mit zwei Schenkeln zweier benachbarter Bogenelemente des Übergangsstücks zumindest mittelbar verbunden sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Bauwerk kann es sich um ein

Windenergieanlagenbauwerk, eine Windenergieanlage, ein Umspannwerk für Windenergieanlagen, jeweils in Onshore-Ausführung oder Offshore-Ausführung handeln. Das Jacket kann allgemein auch als Gründungsstruktur bezeichnet werden. Die Säulen des Jackets können auch als Standbeine bezeichnet werden.

Ein entsprechend ausgebildetes Bauwerk ist besonders stabil, da das

Übergangsstück laterale Bewegungen des Turms in axiale Kräfte überführen kann, die über die Säulen des Jackets abgeleitet werden. Ferner bietet das Bauwerk den Vorteil, dass der untere Bereich des Turms aufgrund der

Bogenelemente weiterhin frei zugänglich ist, sodass dort Zugangsöffnungen bereit gestellt sein können.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Bauwerk gelöst, das ein als Anschlussbauwerk gebildetes erstes Bauteil und ein als Monopile ausgebildetes zweites Bauteil umfasst. Das erfindungsgemäße Bauwerk ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussbauwerk mit dem

Monopile mittels eines Übergangsstücks gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele verbunden ist, wobei ein Verbindungsabschnitt des

Monopiles innerhalb des Aufnahmebereichs des Übergangsstücks angeordnet ist und mittels der Verbindungseinrichtung mit dem Übergangsstück verbunden ist, und wobei die Säulen des Anschlussbauwerks jeweils mit zwei Schenkeln von zwei benachbarter Bogenelemente des Übergangsstücks zumindest mittelbar verbunden sind.

Bei dem Anschlussbauwerk kann es sich im Allgemeinen um ein sogenanntes Topside, beispielsweise ein Umspannwerk, handeln. Die Säulen des

Anschlussbauwerks können auch als Eckstreben bezeichnet werden. Das Monopile ist im Erdboden oder im Meeresuntergrund verankert.

Vorzugsweise sind an einer Außenfläche eines Verbindungsabschnitts des turmförmigen zweiten Bauteils der Form der Bogenelemente entsprechende Vertiefungen ausgebildet, sodass die jeweiligen Endabschnitte der

Bogenelemente in den entsprechenden Vertiefungen aufgenommen sind.

Durch eine entsprechende Ausbildung des zweiten turmförmigen Bauteils weist das so gebildete Bauwerk eine erhöhte Stabilität auf, da die Kontaktfläche beziehungsweise der Kontaktbereich zwischen den Bogenelementen und der Außenfläche des zweiten Bauteils vergrößert ist.

Vorzugsweise ist ein Zwischenraum zwischen zwei zueinander benachbarten konvexen Endabschnitten und einer Außenfläche eines Verbindungsabschnitts des zweiten Bauteils mit einer Verkleidung verschlossen.

Durch eine entsprechende Verkleidung weist das so ausgebildete Bauwerk eine erhöhte Windschlüpfrigkeit auf, sodass Lateralbewegungen des Bauwerks beispielsweise durch Wind vermindert werden. Insgesamt erhöht sich dadurch nochmals die Stabilität des Bauwerks.

Vorzugsweise ist in dem sich innerhalb des Aufnahmebereichs des

Übergangsstücks befindlichen turmförmigen zweiten Bauteil zumindest eine Zugangsöffnung zum Zugang in das zweite Bauteil (30) angeordnet ist.

Dies bietet den Vorteil, dass die Stabilität des Übergangsstücks und insbesondere des Bauwerks trotz Bereitstellung einer Zugangsöffnung, beispielsweise einer Tür, nicht vermindert wird. Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem erläuterten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt im Einzelnen: Figur 1 : eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauwerks umfassend ein als Jacket ausgebildetes erstes Bauteil, ein als Turm ausgebildetes zweites Bauteil und ein erfindungsgemäßes

Übergangsstück zum Verbinden des ersten Bauteils mit dem zweiten Bauteil.

Figur 1 zeigt ein als Windenergieanlage 100 ausgebildetes Bauwerk 100, das ein erstes Bauteil 20 und ein zweites turmartiges Bauteil 30 umfasst. Dabei ist das erste Bauteil 20 als Jacket 20 und das zweite Bauteil 30 ist als Turm 30 der Windenergieanlage 100 ausgebildet, wobei der obere Bereich der

Windenergieanlage 100 mit der Gondel und dem Rotor nicht dargestellt ist. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst das Jacket 20 vier Säulen 21 , die mittels Querstreben 22 miteinander verbunden und stabilisiert sind. Die Querstreben 22 verlaufen dabei zwischen benachbarten Säulen 21 und auch zwischen diagonal gegenüberliegend stehenden Säulen 21 . Die unteren Enden der Säulen 21 sind mit Gründungspfählen 40 verbunden, die im Falle einer Offshore- Windenergieanlage 100 im Meeresboden eingebracht sein können.

Jedoch ist auch eine andere Geometrie eines Jackets 20, das im Allgemeinen auch als Gründungsstruktur 20 bezeichnet werden kann, denkbar. Beispielsweise kann ein Jacket 20 eines erfindungsgemäßen Bauwerks 100 auch lediglich drei Säulen 21 oder auch mehr als vier Säulen 21 aufweisen.

Zwischen dem Jacket 20 und dem Turm 30 ist ein Übergangsstück 10

angeordnet, wobei das Übergangsstück 10 zum Verbinden des Jackets 20 mit dem Turm 30 ausgebildet ist. Obschon aus Figur 1 nicht ersichtlich, umfasst das Übergangsstück eine Verbindungseinrichtung, mittels der das Übergangsstück 10 mit dem Turm 30 verbindbar ist. Diese Verbindungseinrichtung 30 ist

vorzugsweise als Verbindungsflansch ausgebildet und aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, sodass auf eine entsprechende Beschreibung verzichtet wird.

Aus Figur 1 ist ferner ersichtlich, dass das Übergangsstück 10 vier

Bogenelemente 1 1 umfasst, deren jeweilige Schenkel 13 mit dem Jacket 20 und dort insbesondere mit den Säulen 21 verbunden sind. Dabei spannt sich jedes Bogenelement 1 1 zwischen jeweils zwei zueinander benachbarten Säulen 21 , so dass folglich jede Säule 21 des Jackets 20 mit jeweils zwei Schenkeln 13 zweier unterschiedlicher Bogenelemente 1 1 verbunden ist. Die jeweiligen

Bogenelemente 1 1 stehen mittels zwischen den jeweiligen Schenkeln 13 angeordneten konvexen Endabschnitten 14 mit der Außenfläche des Turms 30 in direktem Kontakt. Die konvexen Endabschnitte 14 der Bogenelemente 1 1 bilden somit einen Aufnahmebereich 15 des Übergangsstücks 10, in den der Turm 30 eingeführt ist. Die konvexen Endabschnitte 14 können auch als Halteabschnitte 14 der Bogenelemente 1 1 bezeichnet werden.

Aufgrund der Bereitstellung der Bogenelemente 1 1 werden Lateralbewegungen des Turms 30 von den jeweiligen Bogenelementen 1 1 aufgefangen und in Axialkräfte umgewandelt, die von den Schenkeln 13 in die Säulen 21 des Jackets 20 abgeleitet werden. Somit werden Schwankbewegungen des Turms 30 reduziert, wobei eine vorteilhafte Krafteinbringung in die Säulen 21 des Jackets 20 erreicht wird, ohne dass Verbindungsstellen, beispielsweise

Schweißverbindungen, zwischen dem Übergangsstück 10 und dem Jacket 20 überhöhten Kräften ausgesetzt werden. Wie aus Figur 1 ferner ersichtlich ist, umfassen die jeweiligen Bogenelemente 1 1 eine Vielzahl von miteinander verbundenen Zylindersegmenten 12, die vorzugsweise miteinander zu den jeweiligen Bogenelementen 1 1 verschweißt sind. Folglich sind die Bogenelemente 1 1 rohrförmig ausgebildet. Ferner ist aus Figur 1 ersichtlich, dass die jeweiligen Schenkel 13 der jeweiligen Bogenelemente 1 1 in Richtung einer Längsmittelachse des Übergangsstücks 10 verkippt sind. Die konvexen Endabschnitte 14 der jeweiligen Bogenelemente 1 1 liegen hingegen tangential an der Außenfläche des Turms 30 an und sind in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in einer zur Längsmittelachse des Übergangsstücks 10 parallelen Ebene angeordnet.

Dadurch ergibt sich ein größerer Kontaktbereich zwischen den Bogenelementen 1 1 und dem Turm 30, sodass eine verbesserte Kraftübertragung von dem Turm 30 auf die Bogenelemente 1 1 ermöglicht ist.

Obschon aus Figur 1 nicht ersichtlich, sind an der Außenfläche eines mit den Bogenelementen 1 1 in Verbindung stehenden Verbindungsabschnitts des Turms 30 der Form der konvexen Endabschnitte 14 entsprechende Vertiefungen vorgesehen, sodass die jeweiligen konvexen Endabschnitte 14 der

Bogenelemente 1 1 in den Vertiefungen angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine nochmals vergrößerte Kontaktfläche zwischen den Bogenelementen 1 1 und dem Turm 30, sodass auf den Turm 30 ausgeübte Kräfte nochmals verbessert über die Bogenelemente 1 1 in die Säulen 21 des Jackets 20 abgeführt werden können.

Bezugszeichenliste:

10 Ubergangsstück

1 1 Bogenelement

12 Zylindersegment

13 Schenkel (des Bogenelements)

14 konvexer Endabschnitt (des Bogenelements)

15 Aufnahmebereich

20 erstes Bauteil / Jacket / Monopile

21 Säule des Jackets / Standbein des Jackets

22 Querstrebe (des Jackets)

30 zweites Bauteil / Turm / Anschlussbauwerk

31 Zwischenraum

40 Gründungspfahl