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Offshore-Technik

Offshore-Bereiche werden bereits seit Jahrzehnten im Zuge der Ölgewinnung mithilfe fest verankerter oder schwimmender Plattformen erschlossen und genutzt. Aufgrund der erhöhten Nachfrage und Forderungen nach umweltfreundlichen, erneuerbaren Energien werden derzeit zunehmend auch vergleichsweise flache Offshore-Bereiche mit Wassertiefen bis zu 40 m für die Gründung von Offshore-Windenergieanlagen interessant. Aufgrund er Wassertiefe werden hier große Anforderungen an die Strukturen gestellt, die damit ebenso große Herausforderungen für die Ingenieure darstellen.

Die Bestrebungen nach einem möglichst effektiven Design für die Serienfertigung unterschiedlicher Gründungskonzepte erfordern u. a. die Behandlung aktueller Fragestellungen in Bezug auf Wellenbelastungen und Kolkgenerierung. Im Rahmen mehrerer Industrieprojekte und Forschungsvorhaben werden am Franzius-Institut und am Großen Wellenkanal (GWK) der Leibniz Universität Hannover daher verschiedene Aspekte untersucht:

  • Strukturbelastungen durch nicht-brechende Wellen
  • Impulsive Belastungen durch brechende Wellen
  • Wahrscheinlichkeiten von Seegangsbelastungen
  • Kolkentwicklung an unterschiedlichen Gründungsstrukturen
  • Maßnahmen und Effektivität von Kolkschutzsystemen

Je nach Fragestellung werden für die Untersuchungen klein- oder großmaßstäbliche physikalische Modellversuche durchgeführt, die mithilfe spezieller Messtechnik eine relativ naturgetreue Analyse der untersuchten Fragestellungen ermöglichen.

Weiterhin werden diese Messdaten aus den Modellversuchen, teils in Kombination mit entsprechenden Naturmessdaten, für die Kalibrierung numerischer Modelle verwendet, die fortlaufend am Institut weiterentwickelt werden.

Mithilfe der numerischen Modelle können sowohl verschiedene Strukturvarianten, als auch messtechnisch schwer zugängliche Bereiche im Hinblick auf Strömungen, Druckverteilungen oder eine Kolkbildung untersucht werden.

 

Wasserspiegelauslenkung
Wellenkinematik und Strukturbelastung (numerisches Modell)
Druckverteilung am Zylinder
Physikalisches Modell eines Tripods im GWK (1:12)
Modell-Tripod im GWK (1:12)
Kolktiefen um eine Tripod-Gründung im GWK (1:12)