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Verbundvorhaben: SeaLOWT - Auswirkungen von Eislasten auf die globale Dynamik von Offshore-Windenergieanlagen; Teilvorhaben: Bemessung und Simulation von Offshore-Windenergieanlagen unter Einwirkung von Meereis

Förderzeitraum
2016-05-01  –  2020-10-31
Bewilligte Summe
201.219,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0324022C
Leistungsplansystematik
Windenergie - Offshore [EB1230]
Verbundvorhaben
01167833/1  –  Impact of SEA Ice Loads on Global Dynamics of Offshore Wind Turbines
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIC6)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)
Förderprogramm
Energie
 
Das Aufstellen von Offshore Windenergieanlagen (OWEA) in der Ostsee und an anderen Standorten mit ähnlichen klimatischen Bedingungen erfordert die Berücksichtigung von Meereis, das signifikante Lasten an OWEA erzeugen kann. Die Entwurfs-Zertifizierung von mindestens einem Offshore Projekt in der südlichen Ostsee wurde beispielsweise durch eisinduzierte Blattvibrationen behindert. Ein solcher Effekt konnte zuvor nicht wirklich festgestellt werden. Deshalb sind tiefgehende weitere Untersuchungen solcher Phänomene unerlässlich. Dies kann nur in einer gekoppelten Simulationsumgebung geschehen, da nur dort die globale Dynamik der Windenergieanlage und die Kopplung der Erregerprozesse korrekt abgebildet werden. Ferner werden Eislasten bislang auf der Basis überholter Berechnungsmethoden oder anhand von reduzierten Modellinformationen ermittelt. Dies führt zu Unsicherheiten und unnötigen Sicherheitszuschlägen, die der Senkung der Offshore-Windenergiekosten entgegenwirken. Das Forschungsvorhaben hat deshalb zum Ziel, die dynamische Systemantwort von OWEA unter Berücksichtigung von Eislasten in einer effizienten und gekoppelten Umgebung zu simulieren, um so bestehenden Unsicherheiten und Risiken im Entwurfsprozess zu minimieren. Dazu wird eine Monopile-Gründung unter realistischen Umweltrandbedingungen entworfen, ein fortschrittliches Eismodell in die bestehende Offshore-Simulationssoftware implementiert und die Auswirkung von Meereislasten mit Hilfe einer gekoppelten Lastsimulation detailliert analysiert sowie lastmindernde Regelungsstrategien diskutiert. Für Anschlussuntersuchungen wird ferner ein messtechnisches Konzept zur naturmaßstäblichen Messung von Eislasten an OWEA entworfen. Das Vorhaben gliedert sich in fünf Arbeitspakete: AP 1: Design Basis für den Referenzfall und die Referenzanlage AP 2: Entwicklung und Implementierung von Eismodellen AP 3: Eistests und Testausrüstung AP 4: Gekoppelte Simulationen von OWEA AP 5: Projektmanagement
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