Das Projekt "Teilvorhaben: Numerische Strukturuntersuchungen und Logistik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von grbv Ingenieure im Bauwesen GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Teilprojekt 'Numerische Strukturuntersuchungen und Logistik' werden Untersuchungen zur technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit der zu entwickelnden Betonjacket-Struktur durchgeführt. Dies beinhaltet numerische Simulationen und Parameterstudien zur Bemessung der Struktur nach aktuellen Normen, Richtlinien und Standards, die bei Errichtung eines Offshore-Windparks in der Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) zur Anwendung kommen. Gleichzeitig werden Transport- und Logistikkonzepte erarbeitet, die die gewonnenen Designinformationen aus der Bemessung berücksichtigen. Nach jeder Designiteration wird ein Benchmarking durchgeführt, das die Wirtschaftlichkeit der Substruktur untersucht und Optimierungsmaßnahmen aufzeigen soll.
Das Projekt "Teilvorhaben: Beton-Segmentfugen unter statischer und zyklischer Beanspruchung bei sehr hohen Lastwechselzahlen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz, Fachgebiet Massivbau durchgeführt. Wesentliche Elemente des innerhalb des Verbundvorhabens 'ConJack' zu untersuchenden Beton-Jackets sind die Knoten der Konstruktion. An diesen Knoten sollen die Rahmenstiele mit den aussteifenden Querstreben über Segmentfugen verbunden werden. Das iBMB, Fachgebiet Massivbau, der TU Braunschweig untersucht dazu vorrangig strukturmechanische Fragestellungen hinsichtlich des Verhaltens der Betonknoten mit Segmentfugen unter statischer und zyklischer Beanspruchung bei sehr hohen Lastwechselzahlen. Im Fokus liegen theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit sowie Ermüdungsfestigkeit der Segmentfuge. Neben der experimentellen Verifikation der Fuge ist das Ziel des Teilprojekts auch die Ableitung von Berechnungsansätzen und Konstruktionsregeln für eine sichere Auslegung sowie Ausführung eines robusten und zuverlässigen Betonknotens mit Segmentfuge.
Das Projekt "Teilvorhaben: Materialoptimierung, Prozess- und Verfahrensanpassung für Schleuderbetonrohre in Gründungsstrukturen von Offshore-WEA sowie Großversuche zur Prüfung der Gesamtstruktur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Europoles GmbH & Co. KG durchgeführt. In 'ConJack' wird vom Forschungsverbund bestehend aus der GRBV Ingenieurgesellschaft, dem iBMB der TU Braunschweig und der Firma Europoles die Eignung einer neuartigen Gründungsstruktur für OWEA auf Basis einer Fachwerkstruktur aus ultrahochfesten Schleuderbetonrohren untersucht. Die Jacket-Struktur soll nicht nur wirtschaftlichen, sondern auch technischen und ökologischen Gesichtspunkten genügen, um eine Alternative für existierende Stahlgründungsstrukturen - insbesondere für Tiefen größer als 40 m - darzustellen. Die Hauptmotivation von Europoles entsteht aus der Überzeugung hinsichtlich des Mehrwerts des Werkstoffs Beton, der bereits bei zahlreichen Meeresbauwerken erfolgreich eingesetzt wird. Mithilfe der Schleuderbetontechnologie, die durch ihr Herstellverfahren einen äußerst dichten und porenarmen Beton liefert und somit einen außerordentlichen Eindringwiderstand gegenüber aggressiven Flüssigkeiten aufweist, wie sie in maritimer Umgebung vorhanden sind, sollen diese Vorzüge weiterentwickelt werden, so dass sich insbesondere im Bereich Wartung und Instandhaltung Vorteile im Vergleich zu Stahl-Jackets oder XXL-Monopiles ergeben.
Das Projekt "IngenieurNachwuchs 2014: Hybridfachwerk - Entwicklung eines innovativen Hybridfachwerks durch ressourcenschonenden Materialeinsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Mittelhessen, Fachbereich Bauwesen durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Fachwerkstruktur für einen Hybridturm für Windenergieanlagen. Dabei wird zum einen die Anwendung von Stahlprofilen mit Betondübeln zur Verankerung in Betonfertigteilelementen ausgearbeitet. Bei Betondübeln handelt es sich um Aussparungen unterschiedlicher Formen, die aus handelsübliche Stahl-Walzprofile herausgeschnitten werden. Durch das Einbetonieren der Stahlprofile erhärtet der Beton in den Aussparungen und bildet so eine Verankerung des Stahlprofils im Beton. Eine zweite Variante des Fachwerks bildet der Einsatz von vorgespannten Stäben aus hochfestem (HPC) bis ultra-hochfestem Beton (UHPC). Das wissenschaftliche Ziel des Vorhabens besteht in dem Erkenntnisgewinn über die Ermüdungsfestigkeiten der beiden Lösungsansätze. Da es sich bei Windenergieanlagen um hochgradig dynamisch beanspruchte Bauteile handelt, sind die Nachweise der Ermüdungsfestigkeit ein wesentliches Kriterium bei der Bemessung der Tragstruktur. Zu den beiden Schwerpunkten des Forschungsvorhabens werden experimentelle Untersuchungen unter dynamischer Beanspruchung durchgeführt. Anschließend erfolgt eine Kalibrierung von FE-Modellen anhand der Versuchsergebnisse mit denen weiterführende Parameterstudien durchgeführt werden. Parallel dazu werden mechanische Modelle und Bemessungskonzepte entwickelt, mit denen das Verhalten der Stäbe beschrieben werden kann. Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit und Praxistauglichkeit schließen das Projekt ab.