Afmetingen en constructie van funderingen voor windmolens

Published by Redactie on juli 21, 2025 | Category fundering

Windmolens zijn essentiële bouwstenen in de energietransitie en spelen een steeds grotere rol in zowel land- als offshore projecten. Aangezien de turbines en wieken van moderne windmolens aanzienlijk groter zijn geworden, is de fundering een cruciale constructie waarin veel aandacht moet worden besteed. De afmetingen van funderingen, de gebruikte materialen en de constructiemethodes zijn van groot belang om de stabiliteit en levensduur van een windmolen te waarborgen. In dit artikel worden de afmetingen en constructie van funderingen voor windmolens besproken, op basis van praktijkvoorbeelden en technische specificaties uit diverse projecten.

De rol van de fundering

Een fundering voor een windmolen moet zowel druk- als trekkrachten kunnen opnemen. Aangezien moderne windmolens tot een tiphoogte van 200 meter of meer bereiken, is het van essentieel belang dat de fundering massief genoeg is om de ladingen van de molen op te vangen. De fundering dient als een verankering in de grond en moet de krachten van wind, zwaartekracht en dynamische belastingen neutraliseren. Bovendien moet de fundering zo worden ontworpen dat deze minimaal invloed heeft op de omgeving en eenvoudig kan worden verwijderd of gerecycled aan het eind van de levensduur van de molen.

Typische afmetingen van funderingen

Aan de hand van diverse projecten is duidelijk dat funderingen voor moderne windmolens aanzienlijke afmetingen kunnen bereiken. Bijvoorbeeld in het windpark Noordoostpolder, waar windmolens tot een tiphoogte van 198 meter worden geplaatst, worden funderingen met een diameter van 26 meter gebruikt. Deze funderingen zijn 4 meter hoog en vereisen 1400 m³ beton en 9 ton wapeningsstaal. In het windpark Den Tol worden funderingen gemaakt met een diameter van 16,5 meter en een hoogte van 6 meter, waarvan 5,5 meter boven het maaiveld uitkomt.

Een ander voorbeeld is windpark A16, waarbij funderingen worden gemaakt voor windmolens met een tiphoogte van 150 tot 210 meter. Voor deze projecten is geïnvesteerd in een flexibel stalen bekistingsstelsel waarmee funderingen in elke gewenste hoogte en breedte kunnen worden aangepast. Dit maakt het mogelijk om funderingen efficiënt en duurzaam te bouwen, aangezien één bekisting meerdere malen kan worden gebruikt.

Constructiemethodes

De constructie van een fundering verloopt meestal in twee fasen. In de eerste fase worden de funderingspalen in de grond geboord. Deze palen zorgen voor de stabiliteit en dragen de lading van de molen. Per windmolen worden meestal 32 palen gebruikt, die vol worden gestort met beton. Daarna worden de palen op de juiste lengte afgeknipt en opnieuw geïsoleerd.

In de tweede fase wordt de ankerkooi geplaatst. Deze kooi vormt de verbinding tussen het beton, de wapening en de windmolen. De ankerkooi bestaat uit 200 staven, waaraan de molen wordt bevestigd. Het is van groot belang dat deze kooi kaarsrecht staat, omdat een kleine scheefstand leidt tot een ongewenste helling van de molen. De ankerkooi wordt omringd door wapening en wordt daarna volledig ingesloten in beton. In totaal wordt er 545 m³ beton gebruikt voor één fundering.

Monopile-fundering: een alternatief

In de offshore sector is de monopile-fundering (een grote stalen buis) al sinds lange tijd in gebruik. Deze fundering wordt steeds vaker in overweging genomen voor windmolens op land. De monopile is duurzaam, betrouwbaar en kan makkelijk worden verwijderd of gerecycled. Omdat het echter nog relatief nieuw is voor landgebonden toepassingen, zijn er nog enkele technische en logistieke uitdagingen die moeten worden opgelost. Denk aan het transport van grote stalen buizen, de installatie in de grond en de aanpassing van de huidige bouwmethodes.

Een voordeel van de monopile is dat de fundering minder grondoppervlak in beslag neemt en minder grondverzet nodig heeft. Dit maakt het ideaal voor gebieden waar het ruimtelijk ontwerp beperkt is. De monopile is bovendien geschikt voor zandige en losse bodems, waar traditionele betonfunderingen moeilijk te realiseren zijn.

Duurzaamheid en circulaire economie

Een aandachtspunt bij de constructie van funderingen is de duurzaamheid. Moderne funderingen worden steeds duurzamer ontworpen, zoals is geïllustreerd in windpark A16. Daar wordt gebruikgemaakt van flexibele stalen bekistingen die meerdere keren kunnen worden hergebruikt. Hierdoor wordt het gebruik van bouwmaterialen gereduceerd en wordt de CO2-uitstoot verlaagd.

Daarnaast wordt er steeds meer aandacht besteed aan het hergebruik of recycling van funderingen. Bijvoorbeeld bij funderingen die zijn gemaakt met heipalen, is het mogelijk om deze paalstructuren na de levensduur van de molen uit te graven en elders opnieuw te gebruiken. Dit is een belangrijke stap in de richting van een circulaire economie in de bouwsector.

Invloed op de omgeving

De fundering van een windmolen heeft een directe invloed op de omgeving. Een grotere fundering betekent meer grondverzet, meer verkeer tijdens de bouw en een grotere inplantingsradius rond de molen. Dit kan leiden tot verstoord natuurlijk landschap en verkeersdrukte op de aangrenzende wegen.

Om deze impact te beperken, worden er steeds meer maatregelen genomen, zoals het uitvoeren van funderingswerk tijdens het winterseizoen, het gebruik van lokale materialen en het minimaliseren van grondverzet. Ook wordt er steeds meer aandacht besteed aan de esthetische impact van funderingen. Bijvoorbeeld in windpark Den Tol is de bovenkant van de fundering bedekt met grond en ingezaaid met gras, zodat de fundering visueel harmonisch past in de omgeving.

Technische uitdagingen en toekomstige ontwikkelingen

De toekomst van funderingen voor windmolens is sterk beïnvloed door de groei van de windenergiecapaciteit en de behoefte aan duurzame bouwmethodes. Ondanks de voordelen van de monopile-fundering zijn er nog uitdagingen in de keten, zoals het ontwerpen van passende installatiemethodes en het aanpassen van huidige bouwpraktijken.

Daarnaast zijn er technische vraagstukken rond de levensduur van funderingen. Moderne windmolens worden steeds duurder, en de fundering vormt een aanzienlijk deel van de totale kosten. Daarom is het belangrijk om funderingen zo ontwerpen dat zij niet alleen sterk genoeg zijn, maar ook economisch haalbaar.

Conclusie

De afmetingen en constructie van funderingen voor windmolens zijn van groot belang voor de stabiliteit, duurzaamheid en esthetica van windenergieprojecten. Moderne funderingen zijn groot, zwaar en vereisen veel beton en wapeningsstaal. De keuze voor een monopile-fundering biedt veelbelovende alternatieven, vooral in termen van duurzaamheid en hergebruik. De constructie verloopt in twee fasen, waarbij zorgvuldige uitvoering van de ankerkooi en funderingspalen essentieel is. Met het oog op de toekomst is er ruimte voor innovatie en verbetering van huidige bouwmethodes, zodat windmolens nog efficiënter en duurzamer kunnen worden.