Dargestellt werden die Ergebnisse der Lastsimulation von Offshore?Windenergieanlagen am Beispiel des nordwestlich vor Borkum im Meer (Standort FIN01) errichteten 101 m hohen Windmessmastes. Im Wesentlichen wird auf die dort vorherrschende Verteilung der Turbulenzintensität und der Verteilung des Höhenexponenten des exponentiellen Windprofils eingegangen. Es zeigte sich, dass für einen Dreiblattrotor alle Lastkomponenten bis auf das Blattwurzelschlagmoment in Bezug auf die Betriebsfestigkeitslasten als unabhängig vom Höhenexponenten des exponentiellen Windprofils angenommen werden können. Die Annahme eines Höhenexponenten von alpha = 0,14 entsprechend der Richtlinie IEC 61400-3 liefert für das Blattwurzelschlagmoment im Vergleich zur 'real' auftretenden Verteilung des Höhenexponenten ein zu geringes Betriebsfestigkeitslastniveau. Unter der Annahme eines Höhenexponenten im Bereich von alpha = 0,17 bis 0,19 kann ein vergleichbares Betriebsfestigkeitslastniveau zum 'real' auftretenden Höhenexponenten am Standort FINO1 erreicht werden. Die Betriebsfestigkeitslastauswertung auf Basis des 90 % Fraktils der Turbulenzintensität liefert eine der 'realen' Verteilung entsprechende Betriebsfestigkeitslastberechnung abdeckendes Lastniveau. Eine Berechnung auf Basis des 75 % Fraktils liefert nahezu identische Belastungen zur 'realen' Berechnung, kann jedoch nicht in jedem Fall als konservativ angesehen werden. Die Forderung der IEC 61400-1 und IEC 61400-3 das 90 % Quantil der Turbulenzintensitätsverteilung anzusetzen, kann als konservativ betrachtet werden. Die Betriebsfestigkeitsberechnungen für einen Windpark von 10 x 10 Anlagen, entsprechend den vom DEWI ermittelten Turbulenzintensitäten hat gezeigt, das unter Verwendung der mit der CFD Simulation im Vergleich zur Frandsen-Methode ermittelten Turbulenzintensitäten ein deutlich reduziertes Lastniveau ermittelt werden kann. Untersuchungen der mit der Frandsen-Methode und einer CFD-Simulation ermittelten Turbulenzintensität in einem fiktiven Windpark in ihren Auswirkungen auf die Lastannahmen ergaben für die'Frandsen Berechnung' mit approximiertem Schubbeiwert im Einzelfall bis zu 49 % höhere Betriebslasten als die 'CFD-Berechnung' ohne Windgeschwindigkeitsberechnung.


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    Titel :

    Ermittlung designrelevanter Belastungsparameter für WEA in der Deutschen Bucht auf Basis der FINO1-Messdaten - Teilprojekt: Validierung der Lastannahmen im Offshore-Bereich. Verbundprojekt. OWID. Abschlussbericht


    Beteiligte:
    Grigutsch, Kai (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    58 Seiten, 61 Bilder, 3 Tabellen, 9 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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