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TTH - Testzentrum Tragstrukturen Hannover

Leitung:Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann
Laufzeit:4 Jahre, 6 Monate
Förderung durch:Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Europäischer Fond für regionale Entwicklung ( EFRE), Land Niedersachsen
Link:http://www.windenergie.iwes.fraunhofer.de/content/dam/windenergie/de/documents/DE_IWES_Tragstrukturen_30_okt2014.pdf
Bild TTH - 
Testzentrum Tragstrukturen Hannover

 

Das Testzentrum für Tragstrukturen in Hannover-Marienwerder ist ein Kooperationsprojekt der Leibniz Universität Hannover und dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik. Nach Fertigstellung im Jahr 2014 wurde das Testzentrum forschenden Stellen und Industrieunternehmen für die Prüfung von mehraxialen Beanspruchungszuständen an Tragwerken von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen zur Verfügung gestellt.

Das Prüfzentrum ist für alle Typen von Tragstrukturen geeignet und bietet zwei Großversuchseinrichtungen an:

  • Grundbauversuchsgrube
  • Trag- bzw. Gründungsstrukturen von Windenergieanlagen und zugehörige Bauverfahrenstechniken zu deren Offshore-Installation können hier im Maßstab 1:10 und größer untersucht und bewertet werden.

  • Spannfeld:
  • Hier können Tragstrukturen im großen Maßstab (1:9 bis 1:5) oder Großkomponenten eingespannt werden, mit dem Ziel, durch mehraxiale Belastungen das Ermüdungsverhalten zu prüfen.

Um notwendige vorbereitende Arbeiten und begleitende Untersuchungen durchführen zu können, verfügt das Testzentrum über Speziallabore für Stahl, Beton, Faserverbundwerkstoffe und geotechnische Untersuchungen. Ausgerüstet ist es zudem mit einem Autoklaven, einer Resonanzprüfmaschine und einer Salzsprühkammer mit Meeresklima. Die experimentellen Versuchseinrichtungen des Testzentrums Tragstrukturen leisten einen Beitrag zur Optimierung von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen. Technisch sichere und wirtschaftliche Tragstrukturdesigns erhöhen die Anlagenverfügbarkeit und damit die Kosteneffizienz. Ein erfahrenes Expertenteam, bestehend aus Bauingenieuren, Verfahrenstechnikern, Materialentwicklern und Geologen, unterstützt Partner aus Industrie und Forschung bei ihren Tests in der Prüfeinrichtung.

Das Testzentrum Tragstrukturen bietet:

  • Tests im großen Maßstab:
  • Im Testzentrum können die zyklischen Belastungsversuche an Trag- bzw. Gründungsstrukturen und deren Komponenten im großen Maßstab – d. h. bis zum Maßstab 1:5 – durchgeführt werden. Die Testbedingungen sind klar definiert und reproduzierbar und ermöglichen die Beantwortung komplexer Fragestellungen.

  • Weiterentwicklung und Validierung:
  • Im Zusammenspiel von Strukturmodellen, numerischen Berechnungen und großmaßstäblichen Experimenten können Windenergieanlagen weiterentwickelt und Simulationsmodelle validiert werden.

  • Verlängerung der Lebensdauer:
  • Die Tests ermöglichen es, Schädigungsvorgänge an Tragstrukturen aus Stahl oder Beton zu erkennen. Auf diese Weise können rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen werden, um die Lebensdauer der Windenergieanlage zu erhöhen.

  • Tests im Zeitraffer:
  • Im Testzentrum kann das dynamische Verhalten und das Ermüdungsverhalten der Strukturen unter den langzeitigen zyklischen Beanspruchungen aus Wellen, Wind und Anlagenbetrieb im „Zeitraffer“ – d. h. in drei bis vier Monaten dauerenden Tests – geprüft werden. Das macht die Tests sehr wirtschaftlich und effektiv. Um notwendige vorbereitende Arbeiten und begleitende Untersuchungen durchführen zu können, verfügt das Testzentrum über Speziallabore für Stahl, Beton, Faserverbundwerkstoffe und geotechnische Untersuchungen. Ausgerüstet ist es zudem mit einem Autoklaven, einer Resonanzprüfmaschine und einer Salzsprühkammer mit Meeresklima. Die experimentellen Versuchseinrichtungen des Testzentrums Tragstrukturen leisten einen Beitrag zur Optimierung von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen. Technisch sichere und wirtschaftliche Tragstrukturdesigns erhöhen die Anlagenverfügbarkeit und damit die Kosteneffizienz. Ein erfahrenes Expertenteam, bestehend aus Bauingenieuren, Verfahrenstechnikern, Materialentwicklern und Geologen, unterstützt Partner aus Industrie und Forschung bei ihren Tests in der Prüfeinrichtung.

  • Höhere Kosteneffizienz:
  • Eine definierte Belastung der Trag- bzw. Gründungsstrukturen bis hin zu Extrembelastung ist möglich. Die Belastungsversuche können auch für eine sehr hohe Anzahl von Lastspielen durchgeführt werden. Mithilfe der Tests lassen sich Systemreserven ermitteln, sodass das Design der Strukturen angepasst werden kann. Die Konstruktion schlankerer Strukturen bei gleicher Standsicherheit spart Material- und Logistikkosten.

  • Materialtests:
  • Im Testzentrum können neue Materialien und Materialkombinationen getestet werden – z. B. für die Konstruktion von neuen Typen von Strukturverbindungen in hybrider Bauweise, insbesondere aus Stahl und Beton. Neue Bauverfahrenstechniken: Das Rammen von Gründungspfählen aus Stahl ist insbesondere bei großen Rohrdurchmessern immer noch mit hohen Schallemissionen verbunden. Umweltverträgliche Bauverfahrenstechniken können im Testzentrum entwickelt und erprobt werden.

    <lisummary="" style="vertical-align: middle; width: 530px; height: 60px;" class="float-left">Beurteilung des Bodenverhaltens:

    Aufgrund der zyklischen Dauerbelastung der Tragstrukturen oder infolge extremer Belastung kann es zu einer Reduzierung der Tragfähigkeit eines sandigen Baugrunds oder zu Verschiebungen bzw. Schiefstellung von Gründungen kommen. Im Testzentrum können das mechanische Bodenverhalten und die Wechselwirkungen zwischen Baugrund und Bauwerk bei langzeitiger zyklischer Belastung untersucht und beurteilt werden.

    </lisummary="">

 

Ansprechpartner Leibniz Universität Hannover

Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann
Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie, Institut für Stahlbau
schaumannstahl.uni-hannover.de

 

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Partner der Leibniz Universität Hannover

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Institut für Statik und Dynamik (ISD
Institut für Geotechnik (IGTH)
Institut für Baustoffe (IfB)
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