Verbundvorhaben: VERBATIM - Verifikation des Beulnachweises und -verhaltens großer Monopiles; Teilvorhaben: Numerische und experimentelle Untersuchungen zum Beulverhalten großer Monopiles während und nach der Installation
Zeitraum
2020-01-01 – 2024-02-29
Bewilligte Summe
355.733,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE3007B
Leistungsplansystematik
Windenergie Offshore - Gründungen, Fundamente [EB1231]
Verbundvorhaben
01193588/1 – VERBATIM - Verifikation des Beulnachweises und -verhaltens großer Monopiles
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)
Förderprogramm
Energie
Das Gesamtvorhaben und das Teilvorhaben der TU Berlin leisten einen wichtigen Beitrag zum Ausbau der Offshore-Windenergie. Die Mehrzahl der aktuell laufenden Windparkprojekte in deutschen Gewässern wird mit Monopile-Gründungen realisiert. Die Installation leistungsstärkerer Turbinen und die tendenziell größeren Wassertiefen führen zu größeren Umwelt- und Turbinenlasten und damit zu größeren Pfahldurchmessern. Dies erfordert ein optimiertes Querschnittsdesign des Monopiles. Offene Fragen mit großem Kostenoptimierungspotential betreffen sowohl den Nachweis des Pfahlbeulens am Pfahlfuß während der Installation als auch das Beulen des gebetteten Pfahls im Bereich der Bodenoberkante. Da für diese Probleme keine abgesicherten Rechenmethoden bereitstehen, werden Pfähle bisher sehr konservativ ausgelegt. Fortschritte bei verifizierten Berechnungsmodellen und ingenieurpraktischen Nachweismethoden eröffnen der Offshore-Windindustrie die Möglichkeit, kostenoptimierte Monopile-Designs zu entwickeln. In diesem Zusammenhang verfolgt das geplante Teilvorhaben schwerpunktmäßig die folgenden Zielsetzungen: • Entwicklung eines numerischen Simulationsmodells für die Pfahlinstallation und für den gebetteten Pfahl unter Berücksichtigung großer Verformungen im Stahlquerschnitt und im Boden. • Ableitung einer praxistauglichen Nachweismethode. • Verifizierung des Simulationsmodells und der Nachweismethode mit Versuchen unterschiedlicher Skalierung und an großmaßstäblichen Bauwerkspfählen. Durch die Einbindung aller an Planung, Zertifizierung und Genehmigung beteiligten Parteien sowie die Nutzung der vorhandenen Strukturen der vom Carbon Trust geführten Offshore Wind Accelerator Initiative ist die Umsetzung eines anwendungsreifen Nachweiskonzepts für die Offshore-Praxis gewährleistet.