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Verbundforschung zur Steigerung der Effizienz von Windenergieanlagen im Energiesystem (ventus efficiens)

Teilprojekt II: Effizienzsteigerung von Tragstrukturen

Beteiligte Institute der LUH:

  • Institut für Stahlbau (Koordination)
  • Institut für Baustoffe
  • Institut für Massivbau
  • Institut für Geotechnik
  • Institut für Statik und Dynamik

Laufzeit:
1. Januar 2015 - 31. Dezember 2019

Förderung durch:
Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur

Kurzbeschreibung:
Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die Steigerung der Effizienz von (Offshore-) Windenergieanlagen im Energiesystem. Obwohl diese heute mit hoher Qualität hergestellt, errichtet und betrieben werden, ist eine kontinuierliche Steigerung der Effizienz unabdingbar. Nur so können die Stromgestehungskosten noch deutlich weiter gesenkt werden. Dies ist für die Windenergie von besonderer Bedeutung, da sie in Zukunft einen wesentlichen Anteil der europäischen Stromproduktion stellen wird. In die geplanten experimentellen Untersuchungen wurde auch das Testzentrum für Tragstrukturen einbezogen.

  • Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen im Bereich hoher Lastspielzahlen (Stahlbau)
    Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Ermüdungsverhalten von Schweißverbindungen und Verbesserung der experimentellen Abdeckung der bemessungsmaßgebenden Ermüdungskurven im Schwingspielzahlbereich N > 107
  • Ermüdungsfestigkeit hochfester Vergussbetone (IfB)
    Durchführung von Ermüdungsversuchen als Grundlage, um Vergussbetone beispielsweise beim Einsatz in Grouted Joints oder auch als Vergussfuge von Spannbetontürmen sicher beurteilen und wirtschaftlich bemessen zu können
  • Verbundfuge bei vorgespannten Turmsegmenten aus Beton (IfMa)
    Querkraft- und Torsionsübertragung in vorgespannten Turmsegmenten aus Beton mit Konzentration auf die Kraftübertragung bei klaffender Fuge; Weiterentwicklung des Bemessungsansatzes auf Basis numerischer und experimenteller Untersuchungen
  • Onshore-Gründungskonzept (IGtH)
    Optimierung der Gründungskonstruktionen für große Onshore-WEA, u.a. durch Betrachtung der in den USA entwickelten Pfeilergründung
  • Pfahl-Boden-Interaktion (IGtH)
    Optimierung der Bemessungsansätze für Pfahlgründungen von Offshore-WEA für die praktische Umsetzung
  • Ganzheitliche Simulation auf Basis von Mehrkörpern (ISD)
    Designentwicklung und -optimierung im Rahmen einer Mehrkörpersimulation unter Berücksichtigung der komplexe Aufgabenstellung aus Modellerstellung, Lastermittlung und dynamischer Analyse