2018-01-01  –  2021-11-30

874.819,00 EUR

Universität Bremen - Fachbereich 05 Geowissenschaften - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM), Bremen, Bremen

0324231A

Windenergie Offshore - Gründungen, Fundamente [EB1231]

01180676/1  –  Untersuchung des Langzeitanwachsverhaltens gerammter und vibrierter Offshore-XL-Monopiles basierend auf Pfahlprobebelastungsergebnissen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)

Energie

XL-Monopiles sind sehr attraktive und ökonomische Fundamente für Offshore-Windenergieanlagen. Als Pfahlinstallationsmethode erscheint die Vibrationsrammung als vorteilhaft, da 1) XL-Monopiles durch Einvibrieren wesentlich besser handhabbar sind, 2) Vorschädigungen am Pfahl durch die Installation vermieden werden und 3) die für Meeressäuger schädliche Schallemission deutlich vermindert wird. Bei Vibrationsrammungen wird davon ausgegangen, dass die bemessungsrelevanten Pfahltragfähigkeitswerte nicht erreicht werden und zusätzlich gerammt werden muss. Die aktuellen Bemessungsmethoden für Tiefgründungen wurden für gerammte Pfähle entwickelt. Es ist unklar, wie sich der Anwachseffekt, der nach Pfahlinstallation auftritt und die Pfahltragfähigkeit über die Standzeit positiv beeinflusst, von gerammten und vibrierten Pfählen unterscheidet. Um diese Kenntnislücke zu schließen wurden im Monopile-Testfeld Altenwalde im Jahre 2014 im 'VIBRO-PROJEKT' Pfahltests an einvibrierten und gerammten Monopiles durchgeführt. Nach ca. 3 Jahren Standzeit wurden 2017 an den gleichen Pfählen erneut dynamische Pfahlprobebelastungen durchgeführt und durch weitere Messungen des 'Set-Up XL-Monopile Restrike Monitoring' begleitet. Diese einzigartige Datenbasis ist Grundlage dieses Projekts und erlaubt zum ersten Mal das Langzeitanwachsverhalten gerammter und vibrierter Pfähle von Offshore XL-Monopiles zu vergleichen und zu quantifizieren. Mit Hilfe weiterer Labor- und Feldversuche sowie numerischer Modelle werden die Ursachen und Wirkungen des Anwachseffekts untersucht. Dies ermöglicht eine Evaluierung der Pfahlbemessungsmethoden mit Berücksichtigung des Pfahlanwachseffektes sowie neue Modellansätze zur numerischen Prognose zu kalibrieren. Ein besseres Verständnis und eine bemessungstechnische Ausnutzung des Anwachseffektes haben hohe ökonomische und ökologische Vorteile. Das beantragte Projekt geht auf die spezifischen Besonderheiten des Baugrundes in der AWZ der Deutschen Nordsee ein.