Vibrationsinstallierte Monopfahlgründungen von Offshore-Windenergieanlagen - Herausforderungen für eine ermüdungssichere Bemessung

Mit einem Marktanteil von 81,2 % stellen Monopfahlgründungen von Offshore-Windenergieanlagen nach wie vor die verbreitetste Gründungskonstruktion für Offshore-Windenergieanlagen dar. Aktuell ist ein Trend zur Vibrationsrammung zu verzeichnen. Die Vibrationsrammung hat das Potenzial, die Installationszeit sowie den Eintrag von Rammschall stark zu reduzieren. Im Rahmen dieses Fachbeitrags werden für das neuartige Installieren von Monopfahlgründungen mittels Vibratorhammer in Bezug auf die zu erwartenden Beanspruchungen die wesentlichen bestimmenden Parameter benannt. Die Auswirkungen bei Variation dieser bestimmenden Parameter, wie die axiale Steifigkeit aus der Baugrund-Bauwerksinteraktion, werden in genereller Form sowie im Hinblick auf den Arbeits- bzw. Frequenzbereich des Vibratorhammers vorgestellt. Die stahlbaulichen Nachweise und die zu erwartenden Beanspruchungshöhen im Vergleich zur Schlagrammung wie auch die zu erwartenden Ausnutzungsgrade für die Ermüdungsschädigung während der Vibrationsrammung werden untersucht.

Vibrator driving installation of offshore wind turbines - challenges of the fatigue verification
Monopile foundations for offshore wind turbines have a market share of 81.2 %. There is actual a tendency noticeable to change the installation method from impact driving to vibrator driving. The vibro driving covers cost reduction potentials related to the needed installation time as well as related to the needed noise mitigation effort. Within this article for the innovative vibro driving the expected stress level and the governing parameters impacting the stress level within the steel will be defined. The effects like during changing the axial stiffness properties of soil-pile interaction will be presented in a general form and specific for the working range of the vibro hammer. The fatigue verification method, the stress level as well as the utilization ration will be analyzed.