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TU Berlin

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Abstract 15

Das dynamische Verhalten einer Offshore-Windenergieanlage als Interaktionsproblem von Struktur, Wind, Wellen, Baugrund

Dr.-Ing. Hauke Gülzau
SAMTECH Deutschland GmbH / Technical Support

Dipl.-Ing. Matthias Römer,
Dr.-Ing. Fabian Kirsch
GuD Geotechnik und Dynamik GmbH

Zur wirtschaftlichen Bemessung von Gründungssystemen und Tragstrukturen von Offshore Windenergieanlagen ist es erforderlich, die zyklischen Lastanteile unter den verschiedenen Betriebszuständen einer solchen Anlage und deren Überlagerung genau zu kennen. Die ganzheitliche dynamische Simulation der Betriebszustände, welche die Interaktion zwischen Struktur, Wind, Welle, Baugrund und Reglereingriffen im Zeitbereich berücksichtigt, gilt daher als Schlüsseltechnologie zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und des Wirkungsgrades von Windenergieanlagen.

Durch die Verbindung der Fähigkeiten der Mehrkörpersimulation mit der Technologie der nichtlinearen Finite-Elemente Analyse ist es mit Hilfe von modernen Simulationsprogrammen möglich, das oben beschriebene Interaktionsproblem mit hohem Realitätsbezug zu erfassen. Im erstenTeil des Vortrags werden die Modellbildung, die Methoden zur Berechnung der Lasten von Wind, Welle und Baugrund und deren Interaktion mit dem elastischen Mehrkörpermodell vorgestellt. Die Simulationsergebnisse gewähren einen detaillierten Einblick in die mechanische Beanspruchung einer Windenergieanlage. Im zweiten Teil des Vortrags wird der Einfluss des Baugrundes auf die Dynamikder Anlage anhand von Parameterstudien diskutiert und Folgerungen hinsichtlich ihrer Bemessung getroffen.

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