Verbundvorhaben: VERBATIM - Verifikation des Beulnachweises und -verhaltens großer Monopiles; Teilvorhaben: Verifikationsversuche zum Beulverhalten großer Monopiles an Stahlrohren mit variabler Bettung und Entwicklung von Ingenieurmodellen
Zeitraum
2020-01-01 – 2024-02-29
Bewilligte Summe
1.544.352,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE3007A
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 Verbundprojekt VERBATIM wird von der BAM im Verbund mit der TU Berlin, der Firma J.B.O und 7 assoziierten Industriepartnern durchgeführt. Es leistet einen wichtigen Beitrag zum Ausbau der Offshore-Windenergie. Offshore-Windparks werden vorwiegend mit Monopile-Gründungen realisiert. Die Installation stärkerer Turbinen in tendenziell größeren Wassertiefen führt zu höheren Umwelt- und Turbinenlasten und größeren Pfahldurchmessern. Dies erfordert ein optimiertes Querschnittsdesign des Monopiles. Offene Fragen mit hoher Kostenrelevanz betreffen den Nachweis des Pfahlfußbeulens bei der Rammung und 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 den Auslegungsmethoden und Berechnungsverfahren ermöglichen die Entwicklung kostenoptimierter Monopile-Designs. Dies setzt die Entwicklung verifizierter ingenieurpraktischer Nachweismethoden voraus. In diesem Kontext verfolgt VERBATIM folgende Ziele: • Entwicklung eines Simulationsmodells für die Pfahlpenetration und den gebetteten Pfahl mit Berücksichtigung großer Verformungen im Stahlquerschnitt und im Boden. • Ableitung eines praxistauglichen Nachweismodells. • Verifizierung der Simulations- und Nachweismodelle anhand skalierter und großmaßstäblicher Versuche mit Bauwerkspfählen. Im Teilprojekt der BAM werden großmaßstäbliche Feldversuche und eine experimentelle Kalibrierung des numerischen GMNIA-Ansatzes realisiert. Hierzu werden ingenieurpraktische Bodenmodelle abgeleitet und überprüft. Durch die Einbindung aller an Planung, Zertifizierung und Genehmigung beteiligten Parteien wird die Umsetzung eines anwendungsreifen und praxisorientierten Nachweiskonzepts angestrebt. Das Vorhaben nutzt vorhandene Strukturen der Offshore Wind Accelerator Initiative, um die Überführung der Ergebnisse in die Anwendungspraxis und Normensetzung zu unterstützen.