PSB - Probabilistische Sicherheitsbewertung von Offshore-Windenergieanlagen – Teilprojekt 2 „Einwirkung Welle“
| Leitung: | Prof. Dr.-Ing. habil. Torsten Schlurmann |
| Jahr: | 2009 |
| Förderung: | Nds. Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) |
| Laufzeit: | 5 Jahre |
| Ist abgeschlossen: | ja |
In dem themenübergreifenden Verbundprojekt soll die für den Bemessungsprozess zentrale Frage der Versagenswahrscheinlichkeit in den aktuellen Bemessungen von OWEA geklärt, und darüber hinaus die Möglichkeiten zur Optimierung des baulichen Designs mit Hilfe von probabilistischen Methoden aufgezeigt werden.
Das Franzius-Institut (FI) ist an TP 2 (Welleneinwirkungen) beteiligt. In TP 2 sollen zum einem dominierende und signifikante Seegangsparameter, sowie Wiederkehrintervalle von Extremereignissen und Methoden zur Bestimmung der Überschreitungswahrscheinlichkeiten bestimmt werden. Dies geschah u.a. durch die Analyse der Messdaten der Forschungsplattform FINO 1 im Hinblick auf Laufrichtungen, Höhen und Häufigkeiten von Wellenzügen in der Nordsee. Die maximalen hydrodynamischen Lasteinwirkungen auf OWEA resultieren aus brechenden Wellen. Daher soll des Weiteren in TP 2 mit Hilfe von Laboruntersuchungen das Überlagerungsverhalten der Wellen im Wellenkanal (2D) untersucht werden, um die Streuung der Einflussparameter und somit die Sensitivität der Wahrscheinlichkeit von brechenden Wellen zu quantifizieren und daran anschließende Bemessungsmethoden zu parametrisieren. In dem ersten Set an Laboruntersuchungen im Wellenkanal Schneiderberg (WKS) des Franzius-Instituts wurden die Einflussparameter „signifikante Wellenhöhe“ und „zufälliger Phasenwinkel“ variiert. Die übrigen Einflussparameter „Peak Wellenperiode“ und „Wasserstand“ blieben konstant. Der Längenmaßstab betrug 1:40 und das Seegangsspektrum war ein JONSWAP Spektrum mit einem Überhöhungsfaktor von 3.3. Die Wellenauslenkung wurde mit acht Wellenpegeln und zwei Videokameras gemessen. Aus den drei gewählten, signifikaten Wellenhöhen ergaben sich drei Seegangspektren, aus denen wiederum mit drei verschiedenen, zufälligen Phasenverteilungen entsprechende Zeitreihen (ca. 50 Wellen) generiert wurden. Die Tests ergaben u.a., dass die Phasenverteilung einen starken Einfluss auf die Anzahl der brechenden Wellen hat. Ob dieser Einfluss mit steigender Wellenanzahl im Wellenzug entfällt, muss in weiterfolgenden Tests untersucht werden.
Ansprechpartner Leibniz Universität Hannover
| Prof. Dr.-Ing. habil. Torsten Schlurmann | |
| Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen | |
| schlurmann@lufi.uni-hannover.de |
Konsortium
Partner der Leibniz Universität Hannover
