Verbundprojekt: MeTuSA - Methoden zur Simulation von wirbelerregten Turmschwingungen und zur standortspezifischen Auslegung von hohen Windenergieanlagentürmen; Teilvorhaben: Parametrische CFD-Simulationen zur semi-empirischen Modellentwicklung, Feldmessdaten und industrielle Prozesse, sowie Projektkoordination
Zeitraum
2024-04-01 – 2027-03-31
Bewilligte Summe
320.430,45 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE2062A
Leistungsplansystematik
Windenergie - Onshore [EB1220]
Verbundvorhaben
01258376/1 – MeTuSA - Methoden zur Simulation von wirbelerregten Turmschwingungen und zur standortspezifischen Auslegung von hohen Windenergieanlagentürmen
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)
Förderprogramm
Energie
Durch die steigende Größe von Windenergieanlagen steigt auch die Flexibilität von Komponenten und die Gefahr von aeroelastischen Instabilitäten, insbesondere wirbelinduzierte Schwingungen des Turms im Aufbau der Anlage (engl. Vortex induced Vibrations, ViV). Hierbei führt eine Resonanz zwischen Turmeigenfrequenz und zyklisch ablösenden, instationären Wirbelstraßen im Turm- Nachlauf zu einem kritischen Aufschwingen. Das Gesamtvorhaben MeTuSA entwickelt zu diesem Phänomen einerseits ein neues semi-empirisches Berechnungsverfahren zur Einbindung von ViV in transiente Lastensimulationen und untersucht andererseits die Einflüsse standortspezifischer meteorologischer Bedingungen und Gegenmaßnahmen. Der Beitrag des WRD-Teilvorhabens zu diesen Gesamtzielen sind bezüglich des semi-empirischen Modells die Durchführung von parametrischen, aeroelastischen Strömungssimulationen, die Ableitung von neuen Modellierungsansätzen, sowie die Kalibrierung und Verifikation des Modells aus den Ergebnissen. Zusätzlich wird WRD in diesem Teilvorhaben die Entwicklungskoordination für das Modell bereitstellen und die Einzelentwicklungen aller Projektteilnehmer in ein Gesamtmodell zusammenführen. Bezüglich der standortspezifischen Eigenschaften von ViV wird WRD Simulationen zum Einfluss lokaler meteorologischer und standortspezifischer Parameter durchführen und daraus gemeinsam mit den Projektpartnern eine Standortklassifizierung ableiten. Darüber hinaus wird WRD Dämpfungs- und Schwingungsmessungen an WEA Türmen führen, die zur Validierung und Kalibrierung der Modellierung dienen. Für die Gesamtbewertung der Projektergebnisse hinsichtlich Anforderungen, Einsatztauglichkeit und ökonomischen Auswirkungen stellt WRD im Rahmen des Teilvorhabens eine ökonomisch und industrielle Einordnung bereit.