Background: Nowadays wind energy is becoming increasingly significant in the planning, development and growth of new electricity supply systems. Special attention has been given to land-based turbines for ensuring the efficient economical operation of massive hubs rising 100m above the ground, based on the idea that the bigger the turbine, the more complicated are the transportation and assembly processes. Methods: A new design of a wind turbine has several advantages compared to conventional designs; one of these advantages lies in the use of prefabricated elements, which increases efficiency. The implementation of information technology as a complement to prefabrication techniques is a further aim of this research, which seeks to improve the overall performance of the project. Consequently, Building Information Modelling is suggested as the most suitable methodology for complementing off-site techniques and reaching higher efficiency by improving design, manufacture, transportation and assembly processes. Results: This paper will present the research project "hybrid² tower for wind turbines" funded by the State of Hesse, Germany, which focuses on a new, efficient and economical design for high wind turbine towers. The new hybrid² tower is composed of a concrete tower containing prefabricated concrete quarter-circle elements, steel beams and a steel tube tower on the top. The combination of concrete and steel beams improves the static and dynamic performance of the main supporting structure. With this new design, the weight of the concrete tower is estimated to decrease by 40 % compared to a traditional full-concrete tower and, as a positive consequence, the cost of assembly (including assembly on site) is reduced. Conclusions: Due to the energy revolution, a special focus is put on the development of renewable energies, especially wind power. The steadily increasing hub heights of wind turbines means that tower structures have to be more massive. The development of the hybrid² tower by using Building Information Modeling and prefabrication techniques leads to an optimized performance and reduces transport and assembly costs.

Neue Versuchsergebnisse und ein darauf basierendes ingenieurmäßiges Bemessungsmodell ermöglichen eine wirtschaftlichere Ausbildung von stumpf gestoßenen Fertigteilstützen. Bei Ausführung mit einer Stahlplatte in der Stützenstirn muß die Stützentragfähigkeit, ohne verstärkte Querbewehrung, auch im Stoßbereich nicht abgemindert werden. Für die Ausführung mit einer Stirnflächenmatte wird ein Bemessungsverfahren für die Stirnflächenbewehrung und die verstärkte Querbewehrung vorgestellt. Es wurden Traglasttabellen sowie Bemessungsdiagramme für häufig vorkommende Fälle entwickelt, aus denen die verstärkte Querbewehrung direkt abzulesen ist.

An der Fachhochschule Gießen‐Friedberg wurden zahlreiche Untersuchungen zum Tragverhalten von stumpf gestoßenen Ortbetonstützen durchgeführt. Anhand gezielter Versuche wurde das Verhalten der Stützen zunächst im Labor untersucht. Anschließend erfolgten die Nachrechnung der Versuche und eine weiterführende Parameterstudie mit einem nichtlinearen FEMProgramm. Darauf aufbauend wurde ein Bemessungsvorschlag entwickelt.

No abstract