Zur Übersicht

Vortrag

Entwicklung eines SHM-Systems für Gründungsstrukturen von Offshore Windenergieanlagen – Großversuche zum Monitoring von globaler Struktur und Grout-Fuge.

Donnerstag (22.06.2017)
11:20 - 11:40 Uhr
Bestandteil von:


Besonders Gründungsstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen sind wegen des Angriffs von Wind und Wellen und durch die Anregung aus der Anlage dynamisch hoch beansprucht. Dabei werden zyklische Lasten von stochastischen komplex überlagert. Die dynamische Belastung im Verein mit Auskolkungen kann lokale Schäden an Schweißnähten und Grout-Fugen hervorrufen und Auswirkungen auf die globale Standfestigkeit haben. Deshalb schreibt das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie vor, dass Tragstrukturen besonders zu überwachen sind. In dem vom BMWi geförderten Verbundprojekt UnderwaterINSPECT wurde der Demonstrator eines SHM-Systems für Offshoregründungen entwickelt. In einem laufenden Projekt QS-M Grout soll ein SHM-System für Grout-Fugen entwickelt werden. Die grundlegenden Messungen in beiden Projekten wurden bzw. werden im Zuge von Großversuchen in der Grundbauversuchsgrube des Testzentrums Tragstrukturen Hannover durchgeführt.

Bei dem UnderwaterINSPECT-Versuch wurden Veränderungen der environmental and operational conditions und Schäden nachgestellt. Das SHM-System stützt sich vornehmlich auf die Interpretation von Schwingungsdaten. Da allein schon wegen der wechselnd steifen Einbindung in den Boden jede OWEA andere Randbedingungen und damit andere dynamische Eigenschaften hat, muss Structural Health Monitoring mit einem selbstlernenden System betrieben werden, bei dem für jede Gründung die Eigenfrequenzen der Struktur als Referenz ermittelt werden. Deshalb wurden Messungen zur Referenzbildung un danach solche zur Bodendegradation und zur Schädigung des Turmes vorgenommen. Ein Steifigkeitsverlust der Tragstruktur wurde durch Lockerung von Schrauben erreicht. Zusatzmassen sollten den Einfluss von Bewuchs nachstellen. Die Auskolkung konnte direkt durch Abgraben des Sandes nachgebildet werden. Zum Abschluss der Versuchsreihe wurde die Hydraulik angelegt, mit der Kräfte von bis zu 100 kN zur Verfügung standen. Damit sollte eine reversible Schiefstellung des Pfahles erreicht werden. In dem Beitrag werden die dynamischen Messergebnisse dargestellt und interpretiert.

Der Großversuch des zweiten Projektes QS-M Grout wird vorgestellt und je nach Fortgang beim Versuch werden auch erste Ergebnisse gezeigt.

 

Sprecher/Referent:
Dr. Herbert Friedmann
Wölfel Beratende Ingenieure GmbH & Co. KG
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Moritz Häckell
    Wölfel Engineering GmbH + Co. KG
  • Prof. Dr. Peter Kraemer
    Hochschule Bochum