Aktuelle Stahlbauforschung für die Offshore‐Windenergie

Der vorliegende Aufsatz gibt zunächst einen Überblick über die derzeitige und zukünftige Entwicklung in der Offshore‐Windenergie. Der Schwerpunkt liegt auf den stählernen Tragstrukturen. Hier dominieren die sog. Monopiles. Mit deutlich geringerer Anzahl werden Jacket‐Konstruktionen aus Rohrprofilen angewendet. Durch die hohen dynamischen Beanspruchungen und die gleichzeitig widrigen Umgebungsbedingungen auf See ergeben sich stahlbauspezifische Fragestellungen für die Forschung. Das Institut für Stahlbau der Leibniz University Hannover widmet sich diesen Themen seit nunmehr 25 Jahren. In diesem Beitrag werden drei stahlbautypische Themenstellungen adressiert: Verbindungstechnik, Stabilität und Ermüdung. Es geht zuerst um streckgrenzgesteuertes Anziehen vorgespannter Schraubenverbindungen mit hochfesten Schrauben. Dann wird über die nichtlineare numerische Traglastermittlung von Schalenkonstruktionen unter Axial‐ und Umfangsdruck berichtet, wie sie für die Auslegung von sog. Suction Buckets erforderlich ist. Zuletzt geht es darum, Forschungsarbeiten zur Quantifizierung des Einflusses der Korrosion auf die Ermüdungsfestigkeit vorzustellen.

This report begins with an overview of current and future developments in offshore wind energy. The focus is on steel support structures. The so‐called monopiles dominate here. Jacket constructions made of tubular sections are used to a much lesser extent. Due to the high dynamic demands and the simultaneously adverse environmental conditions at sea, steel construction‐specific questions arise for research. The Institute of Steel Construction of Leibniz University Hannover has been focussing on these topics for 25 years now. This article addresses three topics typical of steel construction: Connection technology, stability and fatigue. First, it deals with yield point‐controlled tightening of prestressed bolted joints with high‐strength bolts. Then the non‐linear numerical determination the load bearing capacity of shell structures under axial and circumferential pressure, as required for the design of so‐called suction buckets, will be reported on. Finally, research is presented considering the quantification of corrosion on fatigue strength.