Das Projekt "Entwicklung eines Verfahren zur Ableitung von technischen Designparametern aus erweiterten CPTu (Drucksondierungs)- Daten, die speziell auf die Verhältnisse der Offshore Windparkgebiete in der südlichen Nordsee angepasst sind" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Nutzbarkeit von in situ Erkundungsmethoden (insbesondere CPTu, aber auch Schall und Gamma-Dichte Logging) für die Baugrunderkennung mariner Offshore Windenergieanlagen zu erhöhen. Die STRABAG SE als Industriepartner hat für ihre eigene Stahlbeton-Gründung ein vitales Interesse an fundierten CPTu Auswertungen, weil Schwergewichtsfundamente besondere Ansprüche an die geotechnische Meeresbodencharakterisierung stellen. Die Nutzbarkeit der CPTu ergibt sich aus der Ableitung von technischen Fundament-Designparametern direkt aus den CPTu-Daten, die auf die Verhältnisse in der Nordsee angepasst sind. Dazu wird im MARUM eine CPT-Kalibrierzelle zur Messung von Material aus der Nordsee entwickelt. In dieser Zelle werden Miniatur-CPT Versuche durchgeführt und zusammen mit zusätzlichen Standard-Laborversuchen am gleichen Material ergeben sich Korrelationen von CPT-Daten und Bodenparametern für Nordsee-Böden, die vom IWES aufgestellt werden. In situ Schall (P und S Welle), Gamma Dichtemessung und Triaxialversuche mit Bender-Elementen werden genutzt, um das Nordsee-Material entsprechend den in situ Bedingungen in die CPT-Kalibrierzelle einzubauen. Darüber hinaus ergeben sich Korrelationen von Designparametern zu diesen zusätzlichen geophysikalischen in situ Messungen und die Möglichkeit die CPT-Korrelationen mit zusätzlichen in situ Daten zu verbessern (IWES).
Das Projekt "CPT - Erkundungstechnologie für Offshore-Schwergewichtsfundamente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel durchgeführt. Thema des Projektes ist die Weiterentwicklung der marinen Baugrunderkundung für Offshore Windenergieanlagen (OWEA). Die STRABAG Offshore stellt sich dem Markt mit einer eigenen Stahlbeton-Gründung. Schwergewichtsfundamente stellen besondere Ansprüche an die geotechnische Meeresbodencharakterisierung. Ein Ziel ist die Entwicklung von Korrelationsverfahren zur Ableitung von technischen Designparametern aus CPT (Drucksondierungs)-Daten, die auf die Verhältnisse in der südlichen Nordsee angepasst sind. Dazu wird im Forschungsprojekt eine Kalibrierzelle zur Erprobung offshore entnommenen Materials entwickelt. Durch die Anwendung geophysikalischer Methoden wird die empirische Beziehung evaluiert und werden weitere, relevante Bodenkennwerte direkt gemessen. Im Projekt werden Möglichkeiten zur Integration von Messungen mittels radiometrischer Einstichsonde in CTP-Kampagnen entwickelt. Ziel ist es, durch die Kombination von CTP mit Schnelltests im Labor und geophysikalischer Erkundungsverfahren zu detaillierten Aussagen über den Zustand des Baugrundes zu kommen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Geotechnische Erkundung und Anwendung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geo-Engineering.org GmbH durchgeführt. XL-Monopiles als Fundamentierung für 6+-Megawatt-Offshore-Windenergieanlagen sind eine ökonomische Lösung für die Energiegewinnung auf See. Bei der Installation von XL-Monopiles gibt es jedoch erheblichen Optimierungsbedarf: Das übliche Einrammen schwächt die Pfähle, ist langwierig und laut. Eine Alternative ist das Einvibrieren, allerdings gibt es bei der Bemessung und Rammprognose große Unsicherheiten. Im Rahmen des Projektes wird eine Vibro-CPTu entwickelt, eine vibrierende Drucksondierung, die direkte Vorhersagen des Bodenverhaltens während der Einbringung und der axialen und lateralen Tragfähigkeit einvibrierter Pfähle ermöglichen soll.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erkundungsdaten im technischen Design von Tiefgründungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme, Standort Bremerhaven durchgeführt. XL-Monopiles als Fundamentierung für 6+-Megawatt-Offshore-Windenergieanlagen sind eine ökonomische Lösung für die Energiegewinnung auf See. Bei der Installation von XL-Monopiles gibt es jedoch erheblichen Optimierungsbedarf: Das übliche Einrammen schwächt die Pfähle, ist langwierig und laut. Eine Alternative ist das Einvibrieren, allerdings gibt es bei der Bemessung und Rammprognose große Unsicherheiten. Im Rahmen des Projektes wird eine Vibro-CPTu entwickelt, eine vibrierende Drucksondierung, die direkte Vorhersagen des Bodenverhaltens während der Einbringung und der axialen und lateralen Tragfähigkeit einvibrierter Pfähle ermöglichen soll.
Das Projekt "Erkundungstechnologie für Offshore-Schwergewichtsfundamente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von STRABAG Offshore Wind GmbH, Büro Stuttgart durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Weiterentwicklung der marinen Baugrunderkundung im Hinblick auf die Verbesserung der Prognose des geotechnischen Verhaltens von Schwergewichtsgründungen für Offshore-Windenergieanlagen. Im Zentrum steht dabei die Entwicklung von Korrelationsverfahren zur Ableitung der für die geotechnischen Modellrechnungen von Schwergewichtsfundamenten erforderlichen Parameter aus Drucksondierungsdaten (CPT-Daten) für Sande am Beispiel der geplanten Windparks in der südlichen Nordsee. Basis für die Entwicklung der Korrelationsmethoden stellt eine im Rahmen des Forschungsvorhabens zu entwickelnde CPT-Kalibrierzelle dar, in welcher offshore-Proben im Labor untersucht und deren Eigenschaften mit den CPT-Ergebnissen aus den Erkundungen offshore verglichen werden können. Durch ergänzende geophysikalische Methoden sollen diese Korrelationsverfahren validiert und zusätzliche für die Berechnungsverfahren erforderliche Bodenkennwerte direkt bestimmt werden. AP 0: Projektmanagement (IWES) - AP 1: Anforderungsdefinition und Konzepterstellung (IWES, MARUM, SOW) - AP 2: Kalibrierungszelle CPT-Korrelation (IWES, MARUM, SOW) - AP 3: Weiterentwicklung offshore-CPT (IWES, MARUM, SOW, GEO-Eng.) - AP 4: Kalibration an Nordsee-Sanden (IWES, MARUM, GEO-Eng.) - AP 5: Geophysikalische Methoden (IWES, MARUM, GEO-Eng., NGI) - AP 6: Evaluierung (IWES, MARUM, SOW) - AP 7: Industrielle Implementierung (IWES, MARUM, SOW).
Das Projekt "Teilvorhaben: Geräteentwicklung für Labor- und Feldversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. XL-Monopiles als Fundamentierung für 6+ Mega-Watt Offshore Windenergieanlagen sind eine ökonomische Lösung für die Energiegewinnung auf See. Bei der Installation von XL-Monopiles gibt es erheblichen Optimierungsbedarf, das übliche Einrammen schwächt die Pfähle, ist langwierig und laut. Einvibrieren ist eine Alternative allerdings gibt es bei der Bemessung und Rammprognose große Unsicherheiten. Es wird eine Vibro-CPTu entwickelt, eine vibrierende Drucksondierung die letztlich direkte Vorhersagen des Bodenverhaltens während der Einbringung und der axialen und lateralen Tragfähigkeit einvibrierter Pfähle ermöglichen soll. Es wird eine neue echtzeitfähige Messsonde mit hoher Datenrate entwickelt und eine kommerzielle Drucksondiereinheit für echtzeitgesteuerte dynamische Sondierung umgebaut. Zusammen mit Geo-Engineering werden Sondierungen in der Testgrube des Vibro-Pile Projekts in Altenwalde und an anderen nordseeähnlichen Orten in Norddeutschland durchgeführt. Außerdem wird der vorhandene CPTu Kalibrierstand aufgerüstet und mit Ihm Vibro-CPTu Kalibrationsversuche and rekonstituierten Bodenproben von der Testgrube des Vibro Pile Projekts und an Bodenproben aus Norddeutschland und der Nordsee durchgeführt. Die rekonstituierten Bodenproben werden mit einem dynamischen, zyklischen und statischen geotechnischen Versuchsprogramm charakterisiert. All diese Ergebnisse werden mit den Daten der Pfahltests des Vibro Pile Projekts verglichen und gemeinsam mit den Partnern der optimale Versuchsablauf und die beste Versuchsauswertung entwickelt. Die Ergebnisse sind die Grundlage für die Ramm und Tragfähigkeitsprognosen der anderen Projektpartner.
Das Projekt "Geophysikalische Messungen zur Bestimmung der Standsicherheit von Tagebauflaechen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Geophysik und Geologie durchgeführt. 1ielstellung des Projektes: Durch ansteigendes Grundwasser waechst in den Tagebaugebieten aufgrund auftretender Instabilitaeten und Rutschungen von Abraumhalden und Boeschungen das Gefaehrdungspotential. Die geotechnische Bewertung der Stabilitaet bzw. Guete von Tagebaukippen ist daher Voraussetzung fuer eine oeffentliche Nachnutzung dieser Flaechen. In deren Ergebnis sollen bodenmechanische Parameter wie Dichte, Lagerungsdichte, Reibungswinkel, Steifemodul, Schwermodul u.a. zur Verfuegung stehen. Im Rahmen des FuE-Projektes sollten petrophysikalische und geotechnische Kennwerte von Tagebaukippen aus geophysikalischen Messungen an der Oberflaeche sowie im Rammloch bestimmt werden. Nach Ermittlung der Ausbreitungsgeschwindigkeiten von Wellen im Lockersediment sollen die Ausbreitungsgeschwindigkeiten seismischer und elektromagnetischer Wellen bei Nutzung entsprechender Kalibrierfunktionen, die aus Rammsondierungen, Drucksondierungen sowie Gamma-Gamma- und Neutron-Neutron-Messungen zu gewinnen sind, zur Ableitung geotechnischer Parameter fuehren. Kurzdarstellung der Ergebnisse: Zur quantitativen Einschaetzung der bodenmechanischen Stabilitaet von Tagebaukippen wurden geophysikalische Verfahren hinsichtlich ihrer Eignung zur Bestimmung des strukturellen Aufbaus und der lokalen bodenmechanischen Kennwerte erprobt. Dabei kamen seismische und elektromagnetische Wellenverfahren zur Anwendung, die zur strukturellen sowie stofflichen Erkundung angewandt wurden. Zeitgleich zu den geophysikalischen Feldmessungen wurden an ausgewaehlten Profilpunkten Rammsondierungen, Drucksondierungen, radiometrische sowie weitere geotechnische Bohrlochmessungen durchgefuehrt. Die Untersuchungen fanden sowohl an nicht- bis schwachbindigen Kippen des Lausitzer Braunkohlereviers als auch an bindigen Mischkippen des Mitteldeutschen Reviers statt. Vor und nach der bodenmechanischen Verguetung (Sprengverdichtung) fanden auf Tagebaukippen umfangreiche Erprobungen der entwickelten Verfahren statt. Es existiert eine Korrelation zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit seismischer bzw. elektromagnetischer Wellen und petrophysikalischen sowie bodenmechanischen Parametern. Diese Korrelation ist jedoch materialabhaengig. Die Interpretation der Ausbreitungsgeschwindigkeiten seismischer und elektromagnetischer Wellen liefert bei Nutzung entsprechender Kalibrierfunktionen, die aus Rammsondierungen, Drucksondierungen sowie Gamma-Gamma- und Neutron-Neutron-Messungen zu gewinnen sind, geotechnische Parameter. Die aus geophysikalischen Messungen abgeleiteten petrophysikalischen bzw. bodenmechanischen Werte entsprechen den mit herkoemmlichen geotechnischen Verfahren gewonnen Parametern. Die raeumliche bzw. flaechige Bestimmung geotechnischer Parameter aus geophysikalischen Messungen erlaubt eine detaillierte geotechnische Bewertung von Tagebaukippen zwischen punktuell gewonnen Sondierergebnissen.
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