Offshore-Windenergie - Einfuhrung in die Windenergietechnik - page 417

Bild 11.1 Prognose der Investitionen in Europa bis 2030 in Onshore- und Oshore-WEA (Quelle:
EWEA, 2011)

Onshore-Anlagen je nach Standort mit ca. 1 700 bis 2 500 Volllaststunden pro Jahr rechnen
kann, sind es bei Offshore-Anlagen ca. 4 000 bis 4 500 Stunden.
Bei einer größeren Anzahl von Windenergieanlagen (Parks) beeinflussen sich die Anlagen ge-
genseitig, da sie aus Kostengründen für die Kabelanschlüsse relativ dicht zusammenstehen. Es
können dadurch stärkere Turbulenzen auftreten, die Auswirkungen auf die Belastungen haben
(Größe der Spannungsamplituden und Anzahl der Lastwechsel).
Für Offshore-Windenergieanlagen kommen gegenüber den Onshore-Anlagen weitere Belas-
tungen hinzu, sie betreffen hauptsächlich die Gründungsstruktur (siehe Bild 11.2) . Dabei wer-
den Belastungen als statische oder quasistatische behandelt, wenn deren zeitliche Änderun-
gen (Schwingungsperioden) deutlich kleiner oder größer sind als die Eigenperioden der be-
trachteten Strukturen, d. h., diese werden durch die Belastungen nicht zu Schwingungen an-
geregt. Die Belastungsarten sind:
Seegangsbelastungen:

durchlaufende Wellen bei relativ großen Wassertiefen (Verhältnis Wellenlängen zu Was-
sertiefen): Die Berechnungen erfolgen nach den verschiedenen Wellentheorien wie z. B.
nach Airy, Stokes o. a. (s. unten) und die dadurch auftretenden Belastungen hauptsäch-
lich nach der sogenannten Morison-Gleichung (dynamische Belastungen).

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Seeschlag durch brechende Wellen bei relativ geringen Wassertiefen oder bei zu Wellen-
längen relativ hohen Wellen in tiefemWasser (dynamisch)

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Lastwechsel: Wegen der hohen Wechsellastzahlen (mittlere Wellenperioden 3-10 s, ca.
3 · 10 8 Lastwechsel in 25 Jahren) und der hohen Dichte des Wassers sind die Wellenlas-
tungen für die Gründungsstrukturen ein wichtiges Auslegungskriterium.
Strömungen:

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konstante Meeresströmungen oder durchWind verursachte Strömungen (quasistatische
Belastungen)

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Tidenströmungen (quasistatisch)

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Wirbelablösungen ( ! Kármán'sche Wirbelstraße, dynamisch)

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