SynCore: Synthetic Coring - Ableitung virtueller geotechnischer Baugrunddaten aus Seismischer Inversion und Geostatistischer Datenintegration

Auf einen Blick

• Verschiedene Verfahren der Baugrunduntersuchung kommen in Planung und Entwicklung von Offshore-Windparks zum Einsatz.
• Ziel des Forschungsprojektes SynCore ist, die Entwicklung eines dreidimensionalen Baugrundmodell vorzubereiten und zu unterstützen, in dem geophysikalische und geotechnische Erkundungsergebnisse integriert werden, und in der Folge Entwurfsparameter zur Auslegung der Gründungen von Offshore- Windenergie-Anlagen (OWEA) abgeleitet werden können.
• Zur adäquaten Nutzung geophysikalischer Daten wird auf seismische Inversion zurückgegriffen: einer innovativen Methode aus der Offshore Öl- und Gasindustrie, die für die Offshore-Windindustrie nutzbar gemacht wird.

Herausforderung

Bevor ein Offshore-Windpark errichtet werden kann, müssen eine Reihe von Baugrunduntersuchungen vorgenommen werden. Die so gewonnenen Erkundungsdaten werden für das technische Design und die sichere Gründungskonstruktion der Offshore-Windenergieanlagen aufbereitet. Für das Design benötigte geotechnische Eigenschaften werden hauptsächlich während der Haupterkundungskampagne gemessen. Insbesondere in geologisch komplexen Gebieten sind eine große Menge an lokalen Baugrundproben erforderlich, die zeitaufwändig und teuer gewonnen werden müssen.

Lösung

Fortschritte bei der Charakterisierung mariner Sedimente mit Hilfe flächendeckender, schiffsbasierter Methoden sind daher von entscheidender Bedeutung, um eine schnellere und kostengünstigere Methode zur Risikobewertung beim Bau von Offshore-Windparks zu ermöglichen. Dazu werden seismische Verfahren eingesetzt, deren Ergebnisse kostengünstig und zuverlässig in dreidimensionale Baugrundmodelle integriert werden können.

3D-Baugrundmodelle, die aus geophysikalischen und geotechnischen Daten erzeugt werden, ermöglichen mehr Flexibilität in Planung und Entwicklung von Offshore-Windparks. Mit Hilfe der Modelle können Entwurfsparameter an jedem beliebigen Punkt des Windparkplanungsgebietes abgeleitet werden. Damit kann sehr gut auf Layout-Änderungen der Offshore-Windparks reagiert werden, die auf Grund langer Planungszyklen und gleichzeitig kurzer Zyklen für technische Neuerungen an Turbine und Gründungskonstruktion, sehr wahrscheinlich und sehr häufig sind – und Planer und Entwickler regelmäßig vor große Herausforderungen stellen.

Mehrwert

Ziel des Forschungsprojektes SynCore ist, eine umfassende Methodik zu entwickeln, die Methoden der Baugrunderkundung, Modellentwicklung, geostatischen Auswertung und des technischen Designs von Gründungskonstruktionen zusammenfasst, um sie für die Offshore-Windenergie nutzbar zu machen. Als Ergebnis entsteht ein umfassendes, dreidimensionales, quantitatives und abgesichertes Baugrundmodell, dessen Parameter zur Auslegung von OWEA- Gründungskonstruktionen auf jedem Punkt der Windparkfläche benutzt werden können.

Fraunhofer IWES koordiniert das Verbundprojekt und verfolgt in einem eigenen Teilvorhaben Forschungsfragen zu Verfahren der seismischen Inversion und deren Anpassung an Baugrundverhältnisse unkonsolidierter Lockergesteine sowie zu geostatistischen Verfahren für die Integration diverser geologischer, seismischer und geotechnischer Datensätze.