Ermüdungsbeanspruchung stählerner Rohrtürme von Windenergieanlagen an BinnenlandstandortenHolger Lange
B, Broschiert
In der vorliegenden Arbeit wurde die Ermüdungsbeanspruchung stählerner Rohrtürme von Windenergieanlagen ( W E A) behandelt. Ziel war es, einen Beitrag zur Minimierung der Unsicherheiten bei der Ermittlung der Ermüdungsbeanspruchungen zu leisten, um die Dimensionierung der W E A-Türme möglichst sicher und wirtschaftlich zu gestalten. Aus den ausgewerteten Messergebnissen einer Binnenland-W E A ergab sich, dass höhere Turbulenzen nicht automatisch mit höheren Ermüdungsschädigungen des Turmes in Lateralrichtung verbunden sind. Die Kollektive der gemessenen Turmbiegemomente ergaben für die Lateralrichtung bei hohen Lastspielzahlen eine bauchige Form und für die Hauptwindrichtung bei niedrigen Lastspielzahlen einen steilen Anstieg der Schwingbreiten. Mit Hilfe der Messergebnisse ließ sich das vom Verfasser entwickelte Simulationsprogramm validieren. Hierbei hat sich gezeigt, dass die " Rückgenerierung" des Windes aus den Betriebsmessdaten ein gutes Mittel ist, um die einzelnen Simulationsbausteine gezielt auf ihre Richtigkeit zu überprüfen. Es fiel auf, dass für die Ermüdungsbeanspruchung des Turmkopfes fast ausschließlich die stochastischen Einflüsse des Windes verantwortlich waren. Vor allem aber ergab sich, dssß die simulierten Kollektive der bemessungsrelevanten Biegemomente am Turmfuß sehr gut mit den Messungen übereinstimmten. Anhand einer umfangreichen Parameterstudie für die simulierten Schnittgrößenkollektive am Turmfuß ließ sich feststellen, dass die eigentliche Windsimulation die größte Unsicherheit bei der Simulation von Ermüdungsbeanspruchungen darstellt. Sie ist primär für die Größe des Beanspruchungskollektives der bemessungsbestimmenden Biegung in Hauptwindrichtung verantwortlich; kleine Variationen der Windeingabeparameter reichen bereits aus, um große Schädigungsunterschiede zu erzeugen.
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