Das Projekt "Bau- und umwelttechnische Aspekte von Offshore-Windanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Institut für Grundbau und Bodenmechanik, Felsmechanik und Tunnelbau durchgeführt. Das Institut für Grundbau und Bodenmechanik der Universität Duisburg-Essen befasst sich in der Forschungsgruppe Gigawindmit Fragen der Gründung von Offshore-Windenergieanlagen. Eine wesentliche Zielsetzung der Forschungsgruppe Gigawind ist die Erarbeitung von praxisorientierten Lösungsansätzen für die Planung und Bemessung von Offshore-WEA. Dabei kommt der Bemessung der Gründung insofern eine besondere Bedeutung zu, weil deren Kosten unter den Randbedingungen der Refinanzierung investitionsentscheidend sein können. Unter diesen Aspekten wurden die zunächst die Baugrundbedingungen in Nord- und Ostsee analysiert und mögliche Gründungsarten bewertet. Danach ist der Schlüssel für eine wirtschaftliche Gründung die Wahl der optimalen Gründungsart, wobei nicht nur die konkreten Baugrundeigenschaften, sondern auch Randbedingungen wie Wassertiefe, Entfernung des Standorts von geeigneten Hafenanlagen, Wetterbedingungen usw. entscheidend sind. Diesbezüglich kommt es also vor allem auf eine Abwägung verschiedener Planungsaspekte an, um schließlich eine unter den gegebenen Bedingungen gleichermaßen ausführungssichere und wirtschaftliche Lösung zu finden. Die weiteren Untersuchungen,waren auf den Monopile als Gründungsvariante fokussiert, wobei die Möglichkeit der Übertragung von Standardbemessungsverfahren auf Monopile-Gründungen durch dreidimensionale numerische Simulationen untersucht. wurde. Daraus wurde eine Erweiterung des Standardbemessungsverfahrensfür Monopiles entwickelt, womit die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit der Anlage quasistatisch nachgewiesen werden kann.
Das Projekt "Teilprojekt: Anpassung der Berechnungsmodelle aufgelöster Gründungsstrukturen von OWEA mit Hilfe von Messwerten an die Wirklichkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Statik und Dynamik durchgeführt. Onshore und Offshore WEA sind dynamischen Einwirkungen ausgesetzt. Eine wirklichkeitsnahe und somit optimierte Dimensionierung der Strukturen kann nur erfolgen, wenn die Kenntnis über die dynamischen Einwirkungen und die Struktureigenschaften bekannt sind. Verbesserte Modelle sollen mit der Erstellung validierter Modelle erreicht werden. Somit kann mit die Wirklichkeit widerspiegelnden Modellen die Optimierung der Struktur, d.h. die wirtschaftliche Auslegung durchgeführt werden. Es wird ein FuE-Modell erstellt. Dafür wird ein FuE-Programm verwandt, bei dem ein direkter Zugriff auf die Steifigkeitsmatrizen vorliegt. Anhand von Messwerten wird das Eigenschwingungsverhalten der Konstruktion ermittelt. Somit besteht die Möglichkeit, ein validiertes FuE-Modell zu bilden. Mit Hilfe des validierten FuE-Modells kann über die Lösung eines inversen Problems die Einwirkung berechnet werden. Das validierte FuE-Modell der Tragstruktur wird auch für die Schadensfrüherkennung benötigt. Die Kenntnis des wirklichen Eigenschwingungsverhaltens der Tragstruktur ermöglicht bei der Änderung von z.B. Steifigkeiten und Antworten der Struktur auf die natürliche Erregung die Schadensfrüherkennung.