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Dipl.-Ing. Arne Stahlmann
Franzius-Institut für Wasserbau und Küsteningenieurwesen
Tel.: +49 511-762-2584
stahlmann@fi.uni-hannover.de

Prof. Dr.-Ing. habil. Thorsten Schlurmann
Franzius-Institut für Wasserbau und Küsteningenieurwesen
Tel.: +49 511-762-2573
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Untersuchungen zur Kolkbildung an einer Tripod-Struktur im Wellenkanal
Untersuchungen zur Kolkbildung an einer Tripod-Struktur im Wellenkanal

Kolkphänomene und Kolkschutz für Gründungsstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen


Bei am Meeresboden verankerten Gründungsstrukturen von Offshore Windenergieanlagen (OWEA) kommt es oft zu einer Aus- oder Unterspülung der Tragstrukturen (Ausbildung von Kolken). Hervorgerufen werden diese Kolke durch die hochkomplexe Interaktion zwischen Seegang, Meeresboden und der Struktur selbst sowie die hieraus resultierenden Veränderungen im natürlichen Strömungsregime im Umfeld der Tragstruktur. Eine Ausbildung von Kolken hat dabei stets einen direkten Einfluss auf die Standfestigkeit der Anlagen.

Die genaue Entstehung und die gegebenenfalls zu erwartenden Ausmaße von Kolken sind bisher nur unzureichend bekannt. Dies führt im Vorfeld der Installation von OWEA zu einer erheblichen Erhöhung der Sicherheitsfaktoren bei den Gründungsabmessungen. Im Rahmen der Forschungsaktivitäten am Franzius-Institut der Leibniz Universität Hannover werden daher Untersuchungen zur lokalen Kolkentwicklung am Fuße der Gründungsstrukturen durchgeführt. Maßnahmen zur effektiven Kolkreduktion und zum Kolkschutz nehmen die Wissenschaftler dabei ebenfalls in den Blick. Methodisch arbeitet das Institut mit einer Kombination aus numerischen Simulationen und physikalischen Modellversuchen. Letztere können in verschiedenen Modellskalen im Wellenkanal und 3D-Wellenbecken sowie im weltgrößten Wellenkanal, dem Großen Wellenkanal (GWK) in Hannover durchgeführt werden.

Durch die Untersuchungen zur Kolkbildung können Auswirkungen auf das Tragverhalten der Gesamtanlage ermittelt werden. Auf dieser Basis lassen sich gegebenenfalls geeignete Kolkschutzmaßnahmen für den jeweiligen Gründungstyp und die vorherrschenden Seegangsbedingungen entwickeln, die zukünftig eine effizientere Gründung und nachhaltige Kolksicherung ermöglichen.