Schornsteine

In Industrie und Gewerbegebieten ist es notwendig Abgase aus der Produktion in ausreichender Höhe entweichen zu lassen. Dies unter der Verwendung von Kühl- und Abgasschornsteinen, welche teilweise die Grenze von über 100m überschreiten. 

Dabei gibt es verschiedene Varianten zur Auswahl, welche die Konstruktion und das gewählte Material angeht. Bis Anfang des 20. Jahrhunderts wurden hauptsächlich gemauerte Schornsteine eingesetzt, welche aus statischen Gründen in der Höhe begrenzt sind.

Mit fortschreiten der Entwicklung im Bereich des Beton und der Installationstechniken kommen zum Beispiel im Kraftwerkbau und großen Industrieanlagen Kühltürme aus Stahlbeton zum Einsatz. Diese haben in der Regel eine relativ kleine Wanddicke und werden in der Regel in Kletterbauweise errichtet.

Im Bereich der Chemieindustrie mit säurehaltigen oder basischen Abgasen werden Stahlrohrtürme eingesetzt. In diesem Fall verhindert entweder eine Beschichtung des Baustahls eine schnelle Korrosion oder es werden alternativ Edelstähle eingesetzt. Die einzelnen Stahlrohrsektionen werden dabei über Ringflanschverbindungen miteinander verbunden und mittels Anker im Fundament befestigt.

Bemessung von Schornsteinen
Bemessung von Schornsteinen

Die Ausführung der Stahlrohrsektionen für Schornsteine ist dabei denen der Tragstrukturen für Windenergieanlagen sehr ähnlich. Die Hauptbeanspruchung der Schornsteine stellt dabei der Wind dar. In einigen Fällen kommen noch hohe Temperaturen oder Eisansatz hinzu, welche in der Bemessung berücksichtigt werden müssen. Insbesondere müssen bei diesen schlanken und hohen Bauwerke die windinduzierten Querschwingungen untersucht werden. Es kommt zu wirbelerregten Querschwingungen, wenn sich auf den gegenüberliegenden Seiten einer Struktur alternierend Wirbel ablösen. Liegt die Anregung durch den Wind in dem Frequenzbereich der Struktur, kann es zu Resonanzeffekten und einem Aufschaukeln der Schwingungen quer zum Wind kommen.

Sende- und Funkmaste

Maste können als Stahl- oder Betonkonstruktion errichtet werden. Diese dienen als Träger für unterschiedliche Systeme. So können diese für Windenergieanlagen, Sendeantennen, Messstationen oder Systeme für das Funknetz (5G) genutzt werden. In der Mitte des 20. Jahrhunderts wurden fast ausschließlich Sendemasten als Träger für Sendeantennen verwendet.

In der heutigen Zeit werden kaum noch klassische Sendemasten errichtet, da für den digitalen Datenfunk die Nutzung vorhandener Bauwerke in der Regel ausreicht. Dafür werden beispielsweise zur Verfügung stehende Flächen an den Rohrtürmen oder Gittermaste von Windenergieanlagen genutzt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Windenergieanlagen zu nutzen, deren Lebensdauer erreicht ist. Dabei wird die Gondel mit Narbe und Rotorblättern entfernt und die Sendeanlage inklusive einer Plattform auf die vorhandene Tragstruktur aufgesetzt. In diesem Zuge muss die Tragstruktur in Hinblick auf Querschwingungen, Eigenfrequenzen und Lebensdauer untersucht werden.

Die SKI Ingenieurgesellschaft ist in der Lage diese Umrüstung gutachterlich zu begleiten. Dazu gehört es den aktuellen Zustand der Anlage aufzunehmen und auch ggf. die vorhandenen Eigenfrequenzen mittels Messtechnik zu erfassen. Dies dient als Grundlage für die weiteren Untersuchungen und Beurteilung der Tragstruktur. Die Messdaten werden auch zur Validierung der Rechenmodelle zu Grunde gelegt an denen die Strukturanalysen durchgeführt werden. Insbesondere die Anfälligkeit für die windinduzierten Querschwingungen ist dabei von besonderer Bedeutung.

Funkmast mit Plattform
Funkmast mit Plattform
Funkmast
Funkmast

Unsere Leistungen

Die SKI Ingenieurges. mbH kann im Rahmen der Bemessung von neu zu errichtenden Masten und Schornsteine sowie der Umrüstung von bestehenden Konstruktionen folgende Leistungen anbieten:

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Beratende Ingenieure

Ingenieurkammer Niedersachsen

Sachverständigenbeirat

Bundesverband der Windenergie