Datengestützter Assistent für den Entwurf von Offshore‐Jacket‐Substrukturen

Mit steigender Leistung von Offshore‐Windenergieanlagen (OWEA) werden immer mehr Einflussfaktoren in den verschiedenen Lebensphasen der Tragstruktur relevant, um die Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Genehmigungsfähigkeit zu verbessern. Die konventionellen Entwurfsmethoden für OWEA sind komplex und teuer. Herkömmliche konzeptionelle Entwürfe stützen sich häufig auf die Expertise und Intuition von Ingenieur:innen, wodurch das Risiko von Verzerrungen aufgrund unzureichender Entwurfsinformationen zu Beginn eines Projekts besteht. Um dieses Risiko zu minimieren, wird in diesem Beitrag eine datengestützte Methode zur Vereinfachung des konzeptionellen Tragstrukturentwurfs entwickelt. Die Verwirklichung der Methode erfolgt, indem eine selbst erstellte globale Datenbank von bestehenden Windparks analysiert wird. Beispielhaft wird die datengestütze Methode für den konzeptionellen Entwurf von Offshore‐Jacket‐Substrukturen umgesetzt und evaluiert. Es zeigt sich, dass die Nennleistung der Anlage und die Wassertiefe des Windparks als zwei strukturelle Parameter für den konzeptionellen Entwurf von Jackets bei OWEA berücksichtigt werden sollten. Somit wird der Prozess wirtschaftlicher gestaltet und vereinfacht. Das Ergebnis bildet die Grundlage für den detaillierten Entwurf und die strukturelle Durchbildung der Gesamt‐OWEA.

As the power output of offshore wind turbines increases, more and more influencing factors in the different life phases of the support structure become relevant to improve feasibility, economic viability, and provability. Conventional design methods for offshore wind turbines are complex and expensive. Conventional conceptual designs often rely on the expertise and intuition of engineers, creating a risk of bias due to insufficient design information at the beginning of a project. To minimize this risk, this paper develops a data‐driven method to simplify conceptual support structure design. The method is realized by analyzing a self‐generated global database of existing wind farms. As an example, the data‐driven method is implemented and evaluated for the conceptual design of offshore jacket substructures. It shows that the rated power of the turbine and the water depth of the wind farm should be considered as two structural parameters for the conceptual design of jacket structures for offshore wind turbines. Thus, the process is simplified and made more economical. The result forms the basis for the overall offshore wind turbine‘s detailed design and structural implementation.