Sicherheitsaspekte der Tragstruktur von Offshore-Windenergieanlagen

Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) sind den Beanspruchungen aus Wind, Seegang und Anlagenbetrieb ausgesetzt. Während ihrer Lebensdauer treten umweltbedingte veränderliche Einwirkungen auf, die zu zyklischen Beanspruchungen der Tragstruktur führen. Bei OWEA mit Jacket-Unterstrukturen sind im Rahmen der Tragfähigkeitsanalyse vor allem die axial beanspruchten Gründungspfähle und die ausbetonierten Rohr-in-Rohr-Steckverbindungen zwischen Jacket und Gründungspfahl (sogenannte Grouted Joints) relevant.

In diesem Beitrag werden die Jacket-Unterstruktur und die Pfahlgründung einer OWEA mit probabilistischen Methoden untersucht. Die dafür verwendeten methodischen Ansätze und Verfahren zur Ermittlung der Tragfähigkeit von Gründungselementen werden beschrieben. Als Eingangswerte werden die aus Messwerten abgeleiteten Auftrittswahrscheinlichkeiten von Wind und Seegang verwendet. Zur Beschreibung der Bodentragfähigkeit gehen probabilistische Modelle ein. Die Ergebnisse der zuverlässigkeitstheoretischen Analyse werden zu den üblichen Berechnungen nach aktuellen nationalen und internationalen Regelwerken in Bezug gesetzt. Aus diesem qualitativen und quantitativen Vergleich resultieren Empfehlungen für die probabilistische Bemessung von Offshore-Gründungen.