Strukturoptimierte Türme für Offshore - Windenergieanlagen aus UHFFB in Segmentbauweise. Abschlussbericht

Horst Bellmer
Schäden an Tragstrukturen für Windenergieanlagen
Schadenfreies Bauen, Band 47
Reihe begründet von Günter Zimmermann.
2016, 124 S., 103 Abb., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Energy for Islands
Advances in Underwater Technology, Ocean Science and Offshore Engineering, Band 17
Ed.: Society for Underwater Technology (SUT)
1988, viii, 135 S., VIII, 135 p. 235 mm, Hardcover
Springer Netherlands

 

 

Der Band enthält 7 Beiträge zu folgenden Themen: Inselwirtschaft und Weltenergiekosten; Windenergie - Anwendungen für Inseln; Ausnutzung der Temperaturdifferenz des Meerwassers an der Oberfläche und in der Tiefe; Solarenergie; Energie aus Biomasse - künftige Notwendigkeit und Anwendbarkeit; Erdwärme; Inseln als Brutstätte neuer Energieversorgungs-Technologien.(lf); The volume contains 7 contributions to the following topics: island economy and energy costs world-wide; wind energy - possibilities of use for islands; utilization of the temperature difference of the seawater on the surface and in the depth; solar energy; energy of biomass - future necessity and applicability; terrestrial heat; islands as breeding places for new energy supply technologies.

Markus Plank, Björn Frettlöhr, Jan Quappen, Werner Sobek
Strukturoptimierte Türme für Offshore - Windenergieanlagen aus UHFFB in Segmentbauweise. Abschlussbericht
Enthält CD mit zahlreichen Anlagen. Die Anlagen sind ebenfalls Bestandteil der Downloadversion.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2935
2015, 376 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mitentscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) ist die Wirtschaftlichkeit der verwendeten Tragstruktur, die derzeit überwiegend aus Stahl hergestellt werden. Der wesentliche Vorteil von Stahlkonstruktionen ist das relativ geringe Eigengewicht bei gleichzeitig hoher Steifigkeit. Nachteilig sind allerdings die hohen Herstellungskosten der Stahlsegmente, der aufwendige und kostspielige Korrosionsschutz sowie die hohe Kosten verursachende Erneuerung der Korrosionsschutzbeschichtung, welche bei Tragwerken aus Stahl innerhalb der Nutzungsdauer einer OWEA, die üblicherweise bei 20 Jahren liegt, mindestens einmal von Nöten ist. Eine wirtschaftlich vielversprechende Alternative zu Turmtragwerken aus Stahl stellen extern vorgespannte Turmtragwerke aus dem Hochleistungswerkstoff ultrahochfester Faserfeinkornbeton (UHFFB) in Segmentbauweise dar. Das Ziel des Forschungsprojekts war es, die Machbarkeit dieses innovativen Turmkonzeptes nachzuweisen sowie durch eine Minimierung der Wandungsstärke des Turmtragwerks den Materialverbrauch zu reduzieren. Zunächst wurden die geologischen und maritimen Bedingungen sowie die Windverhältnisse für einen Standort in der ausschließlichen Wirtschafszone der deutschen Nordsee ermittelt und in der Design Basis zusammengefasst. Unter Berücksichtigung der Anforderungen an OWEA und eines von der Zentralen Technik der Ed. Züblin AG entwickelten Logistikkonzepts wurde dann ein extern vorgespanntes Turmtragwerk aus UHFFB in Segmentbauweise entworfen. Für die Lastermittlung wurde eine gesamtdynamische Berechnung durchgeführt, die die stochastischen Einflüsse aus den Umgebungsbedingungen, der Strukturdynamik und der aktiven Betriebsführung der Windenergieanlage berücksichtigt. Im Rahmen einer überschlägigen Bemessung konnte die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit des Turmtragwerks prinzipiell nachgewiesen werden. Für die Ableitung der Bemessungswerte wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zum Materialverhalten von UHFFB vorgenommen. Weitere experim

C.M. Sonsino, H. Klätschke, W. Schütz, M. Hück
Standardized load sequence for offshore-structures "Wave Action Standard History -WASH 1-". Final report
Bauforschung, Band T 2288
1988, 104 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Auf der Basis von Dehnungsmessungen im Betrieb wurde in internationaler Zusammenarbeit ein Beanspruchungsablauf standardisiert, der für die Belastung von steifen Offshore-Einrichtungen typisch ist. Der standardisierte Beanspruchungsablauf besteht aus einer zufallsartigen, jedoch festliegenden Folge von 5.10 hoch 5 Schwingspielen, die als Spitzenwertfolge auf Magnetband gespeichert sind, und trägt die Kurzbezeichnung "WASH 1" (Wave Action Standard History), wobei "1" darauf hinweisen soll, daß noch ein weiterer, für weniger steife Strukturen gültiger Beanspruchungsablauf (WASH 2) in Entwicklung ist. Wahl der Frequenz und Signalform des Beanspruchungsablaufs ist dem Anwender überlassen. Der erstellte standardisierte Beanspruchungsablauf erlaubt eine international vereinheitlichte Versuchsdurchführung, um vergleichbare Ergebnisse bei Betriebsfestigkeitsversuchen zu erhalten. Darüber hinaus wird eine Methode bereitgestellt, die auf der Basis von Seegangsstatistiken und kurzzeitigen Beanspruchungsmessungen die Ableitung von Kollektiven für die gesamte Betriebsdauer einer ausgeführten Anlage ermöglicht. (-z-)

T.E. Schellin
Verankerungskraefte fuer schwimmende Bauwerke in geringer Wassertiefe. Tl. I von IV. Berechnung der mittleren Driftkraft in regelmaessigen Wellen. Schlussbericht
1983, 230 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Untersuchung befasst sich mit dem speziellen Problem des Verankerns von schwimmenden Seebauwerken in ungeschuetzten Seegebieten mit relativ geringer Wassertiefe, wie sie zum Beispiel vor der deutschen Kueste zu finden sind. Die zulaessige horizontale Abweichung des schwimmenden Bauwerks ist wegen der horizontalen Flexibilitaet des Verankerungssystems im flachen Wasser begrenzt. Gerade in flachen Gewaessern koennen aber die horizontalen Auslenkungen gross sein, wodurch in den dadurch sehr hoch beanspruchten Ankerstraengen zeitlich begrenzte Spitzenbelastungen auftreten, die fuer die Festigkeit und Lebensdauer solcher Verankerungen von primaerer Bedeutung sind. Die Gesamtrueckstellkraefte und die elastische Dehnung verschiedener Verankerungssysteme werden fuer geringe Wassertiefen untersucht. Fuer diese Analyse sind sog. Wellendriftkraefte von primaerer Bedeutung. Theoretische Berechnungen und Modellversuchsergebnisse von Driftkraeften werden im Rahmen eines Beispiels vergleichend gegenuebergestellt. Es wird eine Zeitbereichsanalyse fuer einen verankerten Schwimmkran vorgestellt sowie eine Frequenzbereichsanalyse einer Decksplattform. (-y-)