Belastungen

• Statische Gewichtskräfte

  
  

• Lasten aus der Turbine

• Windlasten

• Vereisung

• Eisgang/Eisdruck

• Seegang+Strömung

• Seismik

-> Load Case Table

Gewichtskräfte aus Turbine

• WInd Turbine (aero-elastische Lasten, maschinen dynamische Lasten)

• Windlasten (Böigkeit,..)

• Wellenlasten (von Seegang)

• Eislasten

• Erdbebenlasten

• Lasten aus Kollision/Schiffsstoß

Extremlasten/Grenzlastzustände

• Seegang, Eislast, Turbine

  
  

Ermüdungslasten

• Desgine Fatique Faktor =3 -> Schädigungen von 0,33 darf nicth überschritten werden

Gelb eingefasst: Betriebsbereich der Anlage

Rot eingefasst: Bereich erster eigenfrequenz der Strucktur

-> die Rotorfrequenz(1P) und die Blattfrequenz(3P) dürfen den Bereich nicht schneiden

Blattfrequenz 3 mal so hoch da bei einer Umdrehung 3 mal Blätter vorbeirauscehn

• Getrennte Analyse von WTG und GS(Gründungstrucktur)

  • Windturbine mit Turm fest eingespannt -> Ermittlung der Reaktionkräfte in der Einsapanung. Danach ermittelten Lasten auf Grundungsstrucktur wirken lasssen mit Seegangslasten und ermitteln der Reaktion der Gründung

    ->Superposition (eigentlich nur bei linearen Lasten deshalb Fehlerquelle und nicht mehr angewand).

• Heute Interative Lastsimulation (schritweise Anpassung)

  • Ablauf:

    • WTG und GS einzelnt in Trägheitseigenschafte, Dämpfungseiegnschaften und Steifigkeitseigenschaften

    • GS als vereinfachtes Superelement eresetzen mit Eiegnschaften aus 1 Schritt. Berechnend der Lasten aus Seegang und EInsapannung (Damit noch nicht in der Lage die Schrittknäfte in den einzelnen Bauteilen zu ermitteln)

    • Daten an Turbinen hersteller ->Berechnung Lasten/Momente die am Interface anliegen durch Turbinenaufbau

    • Jackethersteller legt Lasten aus Turbine am Interface an und Läst diese auf Substructure wirken udn mithilfe von Recovery Run mithilfe von ULS und FLS die auftretenden Spannungen und Verformungen ermitteln. Modifizierung des Desgines

    • -> Itteration ( 2 Schritte reichen meist) aber viele Lastfälle 20000

• Verwendung detaillierung gesamter Struckturen über Finite Elemente

• -> ist in den Anfängen

grün: Genehmigung/Anforderungen

blau:Planung

gelb: Aufbau/Abbau

rot: Wirtschaft

• Umweltbedingugnen

• Belastungen aus Windenergieanlage

• Belastung aus Seegang

• Statik/Dynamik Lebensdauer

• Simulation Gesamtsystem

• Vorschriften/Klassifikation

• Rechtlicher Rahmen

• Umweltauflagen

• Koallision/Schiffsstruckturerhaltungseigenschaften

• Wirtschaftliche Kosten

• Fertigung

• Offshore-Insallation/Rückbau

Signifikante Wellenhöhe und mittlere Periode der Aufwärtsnullstellen und Laufrichtung sind näherungswesie konst

Extremereigniss welches einmal in 50 Jahre auftritt

• aerodynamische Lasten(Windlasten)

• dynamische Lasten aus der Windturbine

• hydronamische Lasten (Seegang, Eisgang, Erdbeben)

• verhalten der Pfähle (Boden, Baugrundparamter)

-> Lasten können nicht Suberpositioniert werden

• die statischen Vertikalkräfte werden durch axiale Mantelreibung und den Spitzenwiderstandes des Pfahls abgetragen

• die aus den Horizontalkräfte (aus Seegang und Turbine) resultierenden Kraftmomente werden über den Monopile durch die aktivierung der lateralen Stützkraft

  
  

• im Jacket durch die Akteivierung des Kräftepaare der axialen Pfahlkräfte(Mantelreibung)

laterlae Stützkräfte

axiale Pfahlkräfte

Diagramm ausgefüllt mit Messpunkten zum Seegang

• Signifikante Höhe

• Tm2 Periode

• Anuahl übereinstimmungen

Von der Benetzten Oberfläche

• ULS (keine Spannungsüberschreitung bei Extremlast)

• FLS (Lebensdauer >20a)

• Stabilitätsnachweis

• Gebrauchstauglichkeitsnachweis (Eigenfrequenz in einem vorgegebenen Bereich)

• Konstruktionsregeln (Einhaltung Richtwerte)

• Rammbarkeit

Zusammenhang zwischen Aktiviertem Bodendruck und Lateraler Verschiebung

->nicht Linear

-> Ändert sich über die Bodentiefe

Periode Nimmt ab!

Dabei darf der Rumpf des Schiffes nicht Zerissen werden. Dafür müssen ANalysen erfolgen. Wie verformt sich das Jacket, Wie verformt sich das Schiff.