Environmental Engineering Reference
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In der heutigen Praxis werden die Schnittgrößen zur Bemessung der einzelnen Komponen-
ten einer Windenergieanlage mithilfe computergestützter Simulationen ermittelt, bei de-
nen sowohl stochastische Lastereignisse variabler Intensität sowie Windgeschwindigkeit und
-richtung auf eine idealisierte Windenergieanlagenstruktur einwirken (siehe Bild 7.3).
Schnittlasten:
MYB 8 m /s
Lastsimulation
MYB 6 m/s
vw=8 m/s
vw=6 m/s
MYB 4 m/s
vw=4 m/s
Windfeld
Parameter I
u
,
α
,z
0
,z
0
Bild 7.3
Beispielhafte schematische Lastsimulation für eine Onshore-WEA, Quelle: GL Wind abge-
wandelt von Hauk
Dabei wird u. a. auch die für die betrachtete Anlage spezifische Betriebsführung berücksich-
tigt. Bei einem stochastischen Lastergebnis werden die Schnittgrößen infolge turbulenten
Windes und ggf. offshore unregelmäßigen Seegangs ermittelt. Bei einem deterministischen
Lastereignis werden die Schnittgrößen infolge einer diskreten Böe und ggf. einer diskreten
regelmäßigen Welle bestimmt.
Aufgrund des enormen Rechenaufwands kann dabei nicht die gesamte angestrebte Nutzungs-
dauer der Anlage von i. d. R. 20 Jahren simuliert werden. Vielmehr werden kleine Zeitfenster
betrachtet, die jeweils einzelne Ereignisse der nach zugrunde gelegter Richtlinie zu betrach-
tenden Lastfälle widerspiegeln (siehe Bild 7.4).
Dies sind unter anderem Start- und Stoppvorgänge, Netzausfall, Böen, Schräganströmung,
normaler Betrieb sowie Kombinationen hieraus. Die in diesen Zeitfenstern gewonnenen Belas-
tungszeitreihen werden mittels statischer Methoden unter Berücksichtigung der Auftretens-
wahrscheinlichkeiten der Einzelereignisse zusammengeführt, sodass sich für jede betrachte
Schnittgrößenkomponente eine Zeitreihe für die angestrebte Nutzungsdauer ergibt. Dies ge-
schieht für verschiedene (bis zu mehrere hundert) Bemessungsschnitte. Die für die statische
Bemessung maßgebenden Extrem- und Gebrauchslasten der verschiedenen Lastfälle können
ebenfalls aus den generierten extrahiert werden. Sowohl bei der Bemessung als auch bei der
Restlebensdauerbetrachtung ist stets im Auge zu behalten, dass die tatsächlich auftretenden
Lasten von den simulierten Lasten je nach Standort deutlich abweichen können.
