Das Projekt "Untersuchung von Erschuetterungsauswirkungen durch Ramm- und Ruettelgeraete auf erdverlegte Rohrleitungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachgebiet Bodenmechanik und Grundbau durchgeführt. Im Tiefbaubereich werden Ramm- und Verdichtungs- (Ruettel-) Arbeiten durchgefuehrt, deren Schwingungsbelastungen sich im Untergrund fortpflanzen und Auswirkungen auf Bauwerke haben. erschuetterungserzeugende Geraete sind vor allem Bodenverdichter sowie Rammen oder Meissel zum Einbringen von Bauteilen oder z.B. zum Brechen von Fahrbahndecken. Fuer erschuetterungsempfindliche Bauwerke wie z.B. fuer erdverlegte Versorgungsleitungen, Gebaeude oder auch Gebaeudeeinrichtungen (z.B. Rechenzentrum) muessen entweder die Emissionen reduziert oder es muss ein ausreichender Immissionsschutz hergestellt werden. Einen gleichen Stellenwert wie der bauliche Erschuetterungsschutz haben Erschuetterungseinwirkungen auf Menschen in Gebaeuden. Die Erschuetterungsausbreitung im Untergrund ist in hohem Masse von den Untergrundverhaeltnissen, den eingesetzten Geraetschaften sowie von der Gelaendegeometrie abhaengig. Speziell fuer erdverlegte Versorgungsleitungen ist der Einfluss der Bettung von Bedeutung. Das Randwertproblem ist in der Fachliteratur bislang nur unter Beruecksichtigung idealisierter Annahmen behandelt. Als Einwirkungen auf den Untergrund wird ein breites Spektrum der Frequenzen sowie wirkenden Energien betrachtet. Die Stoffgesetze fuer die anstehenden Boeden enthalten sowohl die Parameter Saettigungsgrad als auch die hysteretische Daempfung. In Parameterstudien ist ausser einer Variation des Abstandes zwischen Erregerquelle und dem zu beurteilenden Punkt auch eine Variation geometrischer Groessen des Bauwerkes vorgesehen. Zentraler Punkt sind Untersuchungen zum Einfluss der Einbettungs- und Ueberschuettungsbedingungen. Im Hinblick auf Sackungen unterhalb der Rohrleitung sind vor allem auch die Auswirkungen einer Ueberhoehung der Schwingungsamplitude zu untersuchen. Als numerisches Verfahren ist die FEM herangezogen. Die Abbildung des Halbraumes erfolgt mit Hilfe infiniter Elemente. Zur Ueberpruefung der Guete der numerischen Ergebnisse sind fuer einfache, genau definierte Faelle Feldmessungen vorgesehen.
Das Projekt "Verlässliche Prognose von anthropogenem, impulsartigem Unterwasserschall über weite Entfernungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Curtin University Perth, Centre for Marine Science and Technology durchgeführt. Aufbauend auf Vorarbeiten des Autors und der Gastinstitution sollen Modelle zur Vorhersage von Offshore Rammschall beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen und anderen impulshaltigen Unterwasserschallsignalen in beliebigen Umgebungen ermöglicht werden. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung eines Ausbreitungsmodells für komplexe Umgebungen, welches die gleichzeitige Berücksichtigung von starken Bathymetrieänderungen (sowohl in zwei wie auch in drei Dimensionen) und Böden mit hohen Scheer Geschwindigkeiten ermöglicht. Hauptanwendungsgebiet soll zunächst die Akustik von Offshore Pfahlrammungen sein, bei der vor allem die Entwicklung von geeigneten Modellen zur Verwendung von Schallschutzsystemen im Vordergrund steht. Aufgrund der in weiten Teilen nur sehr ungefähr bekannten Eingangsparameter für die entsprechenden Modelle, vor allem in Bezug auf die Bodenparameter, soll außerdem die Abschätzung der Vorhersagegenauigkeit unter Berücksichtigung weiterer Parameter vertieft werden. Für alle Teilpakete existieren bereits Messdaten, die für eine entsprechende Validierung genutzt werden sollen.
Das Projekt "Sub project: RedKoPILE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IMS Ingenieurgesellschaft mbH, Zentrale Hamburg durchgeführt.
Das Projekt "Sub project: neoPILE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme, Standort Bremerhaven durchgeführt.
Das Projekt "Statistische Auswertung von Erschütterungsemissionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1 Problemstellung und Ziel, 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Messergebnisse von sachgemäß und im erforderlichen Umfang durchgeführten Erschütterungsmessungen stellen bei Kenntnis der eingesetzten Technik und Energie der Erschütterungsquellen ähnlich wertvolle Aufschlüsse wie Bohrungen oder Sondierungen für die untersuchten Baugrundbereiche dar. Diese Ergebnisse gilt es für weitere Aufgaben der WSV zu nutzen. Nutzbare Veröffentlichungen darüber sind kaum vorhanden, da diese Kenntnisse einen Teil des 'Know-how' der einschlägigen Institutionen ausmachen. Die BAW verfügt inzwischen über große Datenmengen von Erschütterungsmessungen bei Baumaßnahmen an Wasserstraßen. 1.2 Bedeutung für die WSV: Auf Baustellen der WSV ist die Nutzung erschütterungsintensiver Bauverfahren wie Rammen, Vibrationsrammen, Vibrationsverdichten, Sprengen, Meißeln u. ä. nach wie vor unverzichtbar. Auf Grund der z. T. anzutreffenden Erschütterungsempfindlichkeit moderner Produktionsanlagen und zunehmender Sensibilität von Menschen in Wohngebäuden gegenüber Erschütterungen sind in der Vorbereitung von Baumaßnahmen immer häufiger auch erschütterungsärmere Schwingungsquellen wie z.B. Schiffs-, Baustellen- und Straßenverkehr zu berücksichtigen. Zuverlässige Erschütterungsprognosen können entscheidende Hinweise für die Auswahl zulässiger Bauverfahren, für die Fahrweise (z.B. Drehzahl von Vibrationsrammen) von Baumaschinen sowie für Art und Umfang von Beweissicherungsmaßnahmen bei erschütterungsintensiven Baumaßnahmen liefern. Untersuchungsmethoden: Die gesammelten Erschütterungsmessdaten von Rammungen, Sprengungen, Meißel- und Verdichtungsarbeiten u. a. werden in Abhängigkeit vom Abstand zur Erschütterungsquelle, von der eingesetzten Energie, von Boden- und Bauwerkseigenschaften sowie gegebenenfalls von weiteren Einflussgrößen, wie z. B. Bohlenlänge und Rüttelfrequenz statistisch ausgewertet. Die vorliegenden Messdaten werden zusammen mit den vorhandenen Angaben aller relevanten Parameter elektronisch archiviert, systematisiert und statistisch ausgewertet. Das Problem der Erschütterungsausbreitung wird dabei in drei Teilkomplexen untersucht, der Erschütterungserzeugung (System Baumaschine- Boden), der Erschütterungsausbreitung (System Boden-Boden) und der Erschütterungsübertragung (System Boden-Bauwerk-Bauteil). Dabei sollen sowohl allgemeine Zusammenhänge (z. B. Bauwerkserschütterungen pro eingesetztem Energiebetrag in Abhängigkeit vom Abstand, unabhängig von Bauwerksart und Baugrund) als auch detaillierte Zusammenhänge (z. B. Erschütterung je Energiebetrag in Abhängigkeit vom Abstand für schwere massive Bauwerke in Sandböden) herausgearbeitet werden. Im ersten Fall erhält man über den Mittelwert und die Standardabweichung einen schnellen Überblick über die im Mittel und mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit (z. B. 95 Prozent und 99 Prozent) maximal möglichen Erschütterungen auch ohne Kenntnis des aktuell vorhandenen Baugrundes. usw.
Das Projekt "Emissionsarme Gründungen von Offshore-Windenergieanlagen - Studie zur Bewertung des Potenzials von Gründungsverfahren unter Vermeidung von Rammen und Bodenbewegungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IMS Ingenieurgesellschaft mbH, Zentrale Hamburg durchgeführt. In dem FE-Vorhaben soll das Potenzial von Gründungen für Offshore-Windenergieanlagen herausgearbeitet werden, das sich aus dem Verzicht auf Pfahlrammungen und offene Bodenbewegungen hinsichtlich der Entwicklung von Gründungsvarianten ergibt, die sich sowohl emissionsarm als auch wirtschaftlich effizient herstellen lassen. Dafür werden breite und schwere, teilweise aus Beton gefertigte Substrukturen betrachtet, durch die eine vergleichsweise gleichmäßige Lasteinleitung in den Untergrund ermöglicht wird. Wichtiger Untersuchungsgegenstand sind besondere Methoden zur Lasteinleitung in den Seeboden wie das Eindrücken, Einsaugen, Einvibrieren und Einspülen von Gründungskörpern sowie unterschiedliche Kombinationen daraus. Ferner werden abgestimmte Verfahren zu Fertigung, Transport und Installation der komplett an Land vormontierten Anlagen untersucht und entwickelt. Aus der integralen Betrachtung der grundlegenden Gesichtspunkte wird eine Bewertung der Erfolgsaussichten entsprechender Konzepte in unterschiedlichen Kontexten abgeleitet. Zur Entwicklung geeigneter Gründungsvarianten werden überwiegend eingeführte Verfahren der Bau- und Meerestechnik herangezogen, auf die besonderen Gegebenheiten angepasst und miteinander kombiniert. Die Bearbeitung gliedert sich in eine Vorstudie, eine Ausarbeitungs- und eine Bewertungsphase. Darin werden jeweils die Hauptuntersuchungsgegenstände der Boden-Bauwerk-Interaktion, der Substruktur sowie der Transport- und Installationsvorgänge bearbeitet.
Das Projekt "Ausbreitung des Rammschalls in Pfahl, Boden und Meereswasser - NoiseOFF" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg. Institut für Modellierung und Berechnung M-16 durchgeführt. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erstellung eines integralen Berechnungsmodells zur Vorhersage des Unterwasserschalls bei Rammarbeiten im Offshore-Bereich mit und ohne Verwendung von Schallschutzsystemen. Aufbauend hierauf soll ergänzend ein Expertensystem erstellt werden, das einem erweiterten Anwenderkreis, wie beispielsweise Zulassungsbehörden, Naturschutzämtern und Biologen, Abschätzungen des zu erwartenden Schalleintrags und der Minderungswirkung von Schallreduktionsmaßnahmen beim Bau von OWEA erlaubt. Ziel des Verbundpartners TUHH ist die Entwicklung eines für die Prognose geeigneten Akustikmodells, das die Vorhersage der Kenngrößen im Nah- und Fernfeld des Pfahls erlaubt und welches effizient an veränderte Rand- und Anfangsbedingungen angepasst werden kann. Aufgabe des GBT ist dabei die Bestimmung der Rand- und Anfangsbedingungen an der Schallquelle und am Meeresboden, während die Modellierung der akustischen Ausbreitung im Meereswasser am IMB erfolgt. Basierend auf dem detaillierten Akustikmodell erfolgt zusammen mit dem Verbundpartner LUH die Erstellung des Expertensystems.
Das Projekt "Erfassung der geologischen Struktur und Schalleintrag seismischer Wellen im Fernfeld" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften, Abteilung Angewandte Geophysik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel des Teilprojektes der CAU/ IfG ist die Erfassung der geologischen Sedimentstruktur an drei Teststandorten von Offshore-Windkraftanlagen bis Gründungstiefe vor der Rammung sowie die Messung von durch die Rammung induzierten seismischen Wellen im Fernfeld mit Ozeanbodenseismometern (OBS). Strukturinformation und rammbegleitende Messungen sollen Rahmenbedingungen für die Modellierung des Körperschalls liefern und Abschätzungen/ Vorhersagemodelle über den Hydroschalleintrag im Fernfeld durch seismische Wellen ermöglichen. Als Ergebnis entsteht ein Untergrundmodell, das Tiefenpläne der geologischen Schichtgrenzen sowie die elasto-mechanischen Kenngrößen der geologischen Schichten enthält. 2. Arbeitsplanung Im Rahmen von Voruntersuchungen soll ein kombiniertes Verfahren aus hochauflösender Reflexionsseismik zur Strukturauflösung sowie Scholtewellenseismik zur Abschätzung des Schermoduls in der Umgebung jeder Gründungsposition durchgeführt werden. Des Weiteren sollen Messungen während der Rammung der OWEAs mit Ozeanbodenseismometern (OBS) durchgeführt werden, welche die Bodenbewegungen und den bodennahen Hydroschall im Fernfeld aufzeichnen. Durch die vom Projektpartner TUHH/ GBT geplanten Messungen ist es möglich, die Quellfunktion der Rammung zu bestimmen. Diese soll in zweidimensionale viskoelastische Finite-Differenzen-Modellierungen der seismischen Wellenausbreitung im Fernfeld eingebunden werden.
Das Projekt "Simulationsmodelle für Schallminderungskonzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Statik und Dynamik durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Gesamtziel des Vorhabens ist die Erstellung eines integralen Berechnungsmodells zur Vorhersage des Unterwasserschalls bei Rammarbeiten im Offshore-Bereich mit und ohne Verwendung von Schallschutzsystemen. Aufbauend hierauf soll ergänzend ein Expertensystem erstellt werden, das einem erweiterten Anwenderkreis, wie beispielsweise Zulassungsbehörden, Naturschutzämtern und Biologen, Abschätzungen des zu erwartenden Schalleintrags und der Minderungswirkung von Schallreduktionsmaßnahmen beim Bau von OWEA erlaubt. Ziel des Verbundpartners LUH/ISD ist die Abbildung geeigneter Minderungskonzepte in Simulationsmodellen. Die parametrisierten numerischen Modelle zeichnen sich dadurch aus, dass die physikalischen Vorgänge, wie Reflexion, Transmission und Absorption, in der schallmindernden Zwischenschicht physikalisch zutreffend abgebildet werden. 2. Arbeitsplanung: Die Arbeitsplanung der LUH/ISD sieht eine Modellerweiterung und Modellkalibrierung des Simulationsmodells aus Schall3, die experimentelle Ermittlung von Blasengrößen- und Blasendichteverteilungen sowie die Erstellung von Simulations- und Rechenmodellen für Schallminderungskonzepte vor. Anschließend erfolgt die Modellkalibrierung und -validierung mit Versuchsdaten und die Modellimplementierung in das Akustikmodell des Verbundpartners TUHH/IMB. Weiter übernimmt LUH/ISD die Koordination für die Erstellung eines Expertensystems und liefert die Wissensbasis zur Berechnung der Minderungswirkung verschiedener Konzepte.
Das Projekt "Evaluierung von zwei gemeinsam eingesetzten Schallminderungsmaßnahmen (HSD und BBC) bei den Monopile-Gründungen im OWP Amrumbank West - Untersuchung der Schallkopplungen zwischen Pfahl, Boden und Wasser - triad" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Bei Gründungsarbeiten von Offshore-WEA werden häufig hydraulische Schlagrammen eingesetzt, die zu einem starken Schalleintrag in das umgebende Wasser führen und Schweinswale und andere marine Säuger gefährden. Die von den Schlagrammen in den Pfahl eingebrachte Energie wird dabei zum Teil direkt in das umgebende Wasser emittiert und zum Teil in den Boden eingeleitet. Über Erschütterungen im Boden wiederum wird auch in einiger Entfernung zum Pfahl Schall ins Wasser eingeleitet. Zur Verminderung des Rammschalls werden verschiedene Schallschutzsysteme entwickelt und eingesetzt, die über verschiedene Mechanismen und an verschiedenen Stellen die Schallausbreitung im Wasser abmindern. Die genauen Mechanismen der Schallübertragung zwischen Pfahl und Wasser, Pfahl und Boden sowie Boden und Wasser sind noch nicht genau bekannt. Für die Auswahl und Weiterentwicklung geeigneter Schallminderungssysteme sind jedoch genauere Kenntnisse der Wellenausbreitung und der Interaktionen in diesem komplexen System notwendig. Ziel des Vorhabens ist es, neue Erkenntnisse über die Schallübertragung und -ausbreitung im Umfeld von Offshore-Rammungen zu gewinnen. Dazu sollen bei drei Pfahlrammungen offshore umfangreiche Messkampagnen zur Untersuchung der Wellenausbreitung im Pfahl, im Boden sowie im Wasser durchgeführt werden. Anschließend erfolgt eine detaillierte Auswertung unter Berücksichtigung der Baugrundverhältnisse, der Pfahlgeometrie und der verwendeten Schallminderungssysteme.
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| Bund | 28 |
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| Förderprogramm | 28 |
| License | Count |
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| Boden | 18 |
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