Das Projekt "Modellierung der Bauwerks-Boden-Interaktion für Offshore-Windenergieanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Grundbau, Bodenmechanik und Energiewasserbau durchgeführt. Die Gründung von Offshore-Windenergieanlagen stellt - insbesondere bei Wassertiefen um 30Grad Celsius m wie an potentiellen Standorten in der Nordsee vorhanden - eine technische Herausforderung dar. Um wirtschaftliche Lösungen zu finden, ist die genaue Kenntnis des Tragverhaltens, insbesondere auch des Langzeittragverhaltens, der Gründung unter Berücksichtigung der komplexen wechselnden Belastungen aus Seegang und Wind von großer Bedeutung. In diesem Vorhaben sollen daher mittels Erweiterung und Übertragung moderner Erkenntnisse zum Verhalten von Böden unter wechselnden quasi-statischen oder dynamischen Belastungen und zur Modellierung von Boden-Bauwerks-Wechselwirkungen Simulationsmodelle für das Tragverhalten der Gründung von Offshore-Windenergieanlagen entwickelt werden. Es sollen numerische Modelle für die verschiedenen Gründungsvarianten (Schwergewichtsgründung, Monopile, Tripodgründung) erarbeitet werden. Ein wesentlicher Punkt ist hierbei die realistische Erfassung des Bodenverhaltens unter den auch durch Seegang und Wind geprägten wiederholten Belastungen. Hierfür sind geeignete Stoffgesetze zu formulieren bzw. zu übertragen und mittels entsprechender numerischer Algorithmen in ein Programmsystem zu implementieren. Weitere Modellentwicklungen sollen das Bodenverhalten bzw. das Verhalten der Gründung unter dynamischer Belastung abbilden.
Das Projekt "Dynamische Interaktion fuer den Boden gekoppelter Bauwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Angewandte Mechanik durchgeführt. Hochhaeuser stehen haeufig in enger Nachbarschaft und der sie tragende Baugrund enthaelt nicht selten unter den Gebaeuden Tunnel fuer den Personennahverkehr (U-Bahn). Dadurch verursachte Erschuetterungen koennen durch den Baugrund weitergeleitet sehr stoerende Vibrationen in den darueber befindlichen Gebaeuden bewirken. Sollen diese reduziert werden, ist nicht nur das dynamische Verhalten eines einzelnen Gebaeudes, sondern auch die Wechselwirkung zwischen benachbarten Gebaeuden zu analysieren. Es ist das Ziel des Projekts, ein effektives numerisches Verfahren zur dynamischen Analyse von ueber den Baugrund gekoppelten Hochhaeusern zu entwickeln. Dabei werden realitaetsnahe Finite-Element Modelle fuer die Bauwerksstrukturen (Beruecksichtigung von Treppenhaeusern, Fahrstuhlschaechten, Fenstern, Tueren usw.) mit Randelementprozeduren fuer den Baugrund gekoppelt. Die von U-Bahnverkehr ausgehenden Erschuetterungen wurden bereits in einer frueheren Untersuchung numerisch untersucht. Eine Verknuepfung beider Untersuchungen ist moeglich und geplant, aber z.Zt. numerisch noch zu aufwendig (in 3-D).