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Offshore Windkraftanlagen

Gründungsstrukturen

AN
by Alicia N.


Wie heißt diese Gründungsstruktur?

Wo werden diese eingesetzt?

Welche Nachteiele?



  1. Tripod

  2. in mittleren Wassertiefen

  3. -> hoher Aufwand von der V erschweisung der Zentralen Knoten und Knoten an den Pile Sleeves

    -> schwere Strucktur

    -> Verbidet Nachteile eines Monopiles mit Nachteile eines Jackets


Wie heißt diese Gründungsstruktur?

Wo werden diese eingesetzt?

Wie werden diese Gegründet?



  1. Jackets

  2. In mittleren Wassertiefen

  3. Rammen durch die Beine, Rammen durch Pile Sleeve


Wie heißt diese Gründungsstruktur?

Wo werden diese eingesetzt?



  1. Tripiles

  2. in mittleren Wassertiefen


Wie heißt diese Gründungsstruktur?

Wo werden diese eingesetzt?


  1. Hybridstrucktur

  2. in flachen Wasser


Wie heißt diese Gründungsstruktur?

Wo werden diese eingesetzt?


  1. Schwerkraft-Strucktur

  2. in flachem Wasser


Wie heißt diese Gründungsstruktur?

Wo werden diese eingesetzt?


  1. Monopile

  2. in flachem Wasser


Welche Grundungsstruckturtypen gibt es?

  • Tiefgründung

  • Flächengründung

  • Schwimende WKA



Welche Struchturen gehören zu den Tiefgründungen?

Womit können sie gegründet werden?

Wie sehen Pfähle/Buckets aus?



  • Tripods

  • Jackets

  • Tripiles

  • Monopiles

  1. Mit Pfählen oder Buckets

  2. Höhere Einbindtiefen als Durchmesser/ höherer Durchmesser als Einbringtiefe


Welche Struckturen gehören zur Flachengründung?

Wie erlangen sie ihre Stabilität?

Welche Nachteile gibt es?

Werden diese noch eingesetzt?



  • Hybridstrucktur (nicht um strengen SInee, aber primär Stabilität über Gewicht

  • Schwerkraftstrucktur

  1. Stabilität durch Eigengewicht (horizontale Kräfte müssen über Auflagefläche ausgeglichen werden)


    • Flächen müssen vorberietet werden ( nicht tragfähige Flächen abgebaggert, Fläche einebenen) -> hohe Kosten

    • Versiegelung großer Flächen

    • Bildung von Sedimentwolen -> Impact auf Flora und Fauna

    • Anspruchsvoller Rückbau

  3. In Europa nicht mehr genehmigt



Was ist eine Bucket?

Wie funktioniert die Installisation?

  1. Fundermenttyp für Jackets oder auch Monopiles (größerer Durchmesser als Pfahl, aber auch kürzer)

  2. Durch Hydrostatischen Druck+ Gewichtskraft und Rauspumpen von Wasser zieht dieser sich in den Meeresboden ( dabei wird die Wandreibung und der Spitzenwiderstad durch die Umströmung im wassergesättigten permeablen Sandboden reduziert. Die Umströmung resultiert durch den Innendruck)

  3. Kann auch mit WaterJets an der Spitzen gearbeitet werden. Dadurch kann bei ungleichmäßigem Boden lokal Düsen betrieben werden um ein gleichmäßiges eindringen zu erziehlen


Was ist Kolk?

Wie wird er verhindert?

  1. Kolk ist die Enstehung kleiner Löcher hinter Hindernissen durch fließendes Wasser

    • Aktiver Kolkschutz: geotextile Sandcontainer, Steinschüttung

    • Passiver Kolkschutz: Ansatzt Kolktiefe



Wie werden Pfähle und Struckturen verbunden?

  1. Vergroutet: Verbindung wird mit Verpressmörtel gefüllt von unten nach oben

  2. Swagging: Verformung durch hydraulischen Stempel (kaum Angewendet in Offshore)


Welche Arten von Piling gibt es bei Jackets?

  1. Pre-Piling: Pfähle werden erst gerammt, dann Strucktur draufgesetztz und vergroutet (benötigung von Template)

    • Wird auf Meeresboden abgesetzt

    • Muss genau vertikal ausgerichtet werden über Gyro

    • Piles werden Gesetzt

  2. Post-Piling: Strucktur wird auf den Meeresboden gesetzt und dann die Pfähle durch Aufnahmen (Pile Sleeve) gerammt und vergroutet oder Pfähle werden durch die Beine gerammt und vergroutet


Wie wird das Stromkabel geführt?

  • Kabel mit Amierung (Verstärkung durch Stahleinlage) geschützt

  • Wird in Kolk eingebunden und geht dan 1,5-2m in Meeresboden

  • Freier Teil wird von Strömung beansprucht (WIrbelablösung)


Wie können Pfähle eingebracht werden?

  • Rammen -> Unterwasserschall

  • kombination Virbrieren/Rammen ->geringerer Unterwasserschall

  • kombieneiren Vibrieren/WaterJet und Vergrouten -> Sedimentwolke

  • Bohren mit Untermaß und Nachrammen -> Unterwasserschall

  • Borhen mit Übermaß und vergrouten des Pfahls


Wie kann Unterwasserschall reduziert werden?

  • Schall-Kamin

  • Blasenschleier


Wie muss der Kolkschutzu verlegt werden?

Irregulär sorgt für besseren Schutz


Welcher Stahl wird vewendet und warum?

  • S355

  • Ermüdungslasten bestimmen das Designe

  • bester Kompromiss aus

    • Ermüdungsfestigkeit

    • Streckgrenze

    • Kosten

  • höherfeste Stahle schwerer zu schweißen und keine Bessere Ermüdungsfestigkeit


Wie wird der Stahl bearbeitet?

Er wird aus Heavy Plates (Wandstärke über 20mm) gewalzt, dadurch

  • gutes Gefüge

  • gute Zähigkeitseigenschaften



Was ist das Charpy Value?

Beschreibt die Zähigkeit des Strahl. Wird bei -40 C erhoben

Wie heißen die 3 Verschiedenen Typen von Schwimmenden Anlagen? Skizzieren.

  1. SPAR

  2. Halbtaucher

  3. Tension Leg



Wie sind die Schwimmenden Anlagen Befestigt?

  1. Verankerung: SPAR und Halbtaucher

  2. Gefesselt: Tension Leg


Was ist das besondere am Tension Leg?

Der Körper hat ein Auftriebsüberschuss, dadurch sind die Seile vorgespannt. Bei einer horizontalen Auslenkung kommt es zu Rückstellkröften.

In welchen Wassertiefen sind schwimmende Anlagen am besten?

120-250 m sind diese am Attraktivsten

Was ist Bodenverflüssigung?

Tritt bei Schwerkraftgründung und beim Pfahl auf.

Geschwindigkeit des Druckausgleiches enstpricht nicht dem Druckaufbaus der dynamik in der Gründung. Dadurch kommt es zu einem Anstau von Poorenwasser welches zu einer Scheinbaren Verflüssigung kommt und dies zu erinerSchrägstellung führen kann

Zeichen eine Schwekraftgründung.

Welche Vortiele hat Pre-Piling?

  • Gerade Einbringugn der Pfähle (Vertikalität)

  • Genaue Positionierung

  • Fernüberwachung

  • Einbringtiefe über Detektor überwachen



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Alicia N.

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