Sensoren bestimmen genaue Belastung Gründliche Strukturanalyse von Offshore Windparks

Das internationale Energieberatungsunternehmen Douglas Westwood prognostiziert für den Offshore-Markt sowohl unmittelbar vor der Küste als auch auf hoher See in den nächsten fünf Jahren ein kontinuierliches Wachstum und weltweite Investitionen von rund 250 Mrd. Euro. Allein für Offshore-Windkraftanlagen sagen die Analysten bis 2013 weltweit ein Investitionsvolumen von 21,6 Mrd. Euro voraus, denn Seewind weht schneller und konstanter als der Wind an Land. Dadurch ist es möglich, 40 Prozent mehr Strom zu erzeugen, als es durch Onshore-Anlagen möglich wäre.

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a.b.jödden gmbh

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Jens Krieger, Geschäftsführer von Thales Instruments ist bereits ein alter Hase in der Branche. Seit 2005 liegt einer seiner unternehmerischen Schwerpunkte in der Strukturanalyse von Offshore-Windparks. So wurde zum Beispiel Anfang 2009 in der Windkraftanlage AV 10 im Offshore-Windpark Alpha Ventus Sensorik zur Erfassung der Krafteinleitung in die Gründungsstruktur und der Lasten an ausgewählten Punkten der Gründungsstruktur installiert. Für Jens Krieger gibt es dabei noch unzählige ungeklärte Fragen, wie zum Beispiel: Welche Lasten entstehen durch Wind und Welle und vor allem – welche Lasten treten in Kombination auf? Und was passiert im Baugrund? „Hierbei können Messsysteme immenses Informationsmaterial liefern und damit auch große Einsparungs- und Verbesserungspotentiale.“

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Ein Life-Time-Recording-System ermöglicht, Antworten auf diese Fragen zu finden und so könnten die Wartungskosten um bis zu 50 Prozent reduziert werden. Eine weitere Herausforderung ist die Kolkproblematik (Kolk nennt man die Abtragung des Baugrunds hinter Bauwerken aufgrund der Strömung), die man durch Installation von Beschleunigungssensoren unterhalb der Gondel und einer Eigenwertanalyse verhältnismäßig einfach messtechnisch erfassen kann.

Gründliche Belastungsanalyse erforderlich

Messkonzepte sollten jedoch weit über diese noch recht einfachen Ansätze hinausgehen. Krieger fordert daher eine gründliche Analyse der Belastungen von Offshore-Windenergieanlage an ausgewählten Punkten: „Wichtig ist es, an aussagekräftigen Punkten kontinuierlich die aufgetretenen Lastwechsel zu erfassen“ so Herr Krieger. Hierzu sollten zumindest Beschleunigungsaufnehmer unterhalb der Gondel installiert werden, um die Biegungen des Bauwerks sowie die Torsionsschwingungen zu erfassen. Des Weiteren ist die Erfassung der Lasteinleitung in die Gründungsstruktur notwendig. Hierfür setzt Thales Dehnungsmessstreifen ein. Die Ausformung der Sensorik im Gründungsbereich muss den unterschiedlichen Gründungsformen angepasst sein. Üblich im Markt sind gerammte Pfahlgründungen, Jacket-Fundamente, Tripod-Fundamente sowie Schwerkraftfundamente. Wichtig ist auch, Sensorik im Bereich des Baugrundes zu haben. „2005 hat Thales hier Pionierarbeit geleistet“, so Krieger.

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