TANDEM: Towards an Advanced Design of Large Monopiles

Monopile-Gründungsstrukturen stellen auch für kommende Generation von Offshore-Multimegawatt-Windenergieanlagen für Wassertiefen von über 30 Meter eine wirtschaftliche Lösung dar. Der Monopile einer 7,5 MW-OWEA hätte einen Durchmesser von bis zu 10 Metern und bis zu 1000 Tonnen Gewicht. Die Eigenschaften von Monopiles sind stark von deren Abmessungen abhängig. Ein großer Monopile ist dementsprechend nicht nur die hochskalierte Version eines weitgehend verstandenen, normal dimensionierten Monopiles, sondern ein bisher wenig untersuchtes und damit risikobehaftetes System.

Besonders bei der Berechnung von hydrodynamischen Lasten, im Bereich der Einbringverfahren und der geotechnischen Dimensionierung bestehen Unsicherheiten, die beim Entwurf von Monopiles zutage treten. Kompensiert wird das Fehlen fundierter Erkenntnisse derzeit durch ein konservativ ausgelegtes Design mit kalkulatorischen Sicherheitsreserven. Eine Reduktion der Sicherheitsfaktoren ist - ohne die Standsicherheit zu beeinträchtigen – möglich, und würde erhebliche Kostensenkungspotentiale bieten.

Im Forschungsvorhaben TANDEM sollen Erkenntnisse gewonnen und Methoden entwickelt werden, um die Unsicherheiten beim Entwurf großer Monopiles zu verringern. Nicht nur die Materialeinsparung bringt kostentechnische Vorteile, sondern auch bei Transport und Installation werden Einsparungen realisiert und tragen damit zur Senkung der Energiegestehungskosten bei.