Moderne Offshore-Windenergieanlagen sollen einen wesentlichen Beitrag zum Gelingen der Energiewende leisten. Zukünftige Anlagen werden dabei deutlich größer sein als heutige: über 300 Meter Gesamthöhe und mit Rotoren mit mehr als 280 Metern Durchmesser. Damit unterliegen sie kaum bekannten Einwirkungen, beispielsweise durch Windbedingungen, die sich in Höhen von über hundert Metern ausbilden können. Aufgrund ihrer Abmessungen und der dafür nötigen filigraneren Bauweise werden Umgebungseinflüsse, aber auch Interaktionen einzelner Bauteile untereinander relevanter. Heute etablierte Methoden für Entwurf und Betrieb von Windenergieanlagen sind für Bauwerke dieser Größe nicht mehr anwendbar. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat jetzt grünes Licht für den von der Leibniz Universität Hannover geführten Sonderforschungsbereich (SFB) „Offshore-Megastrukturen“ gegeben, in dem neue Konzepte entwickelt werden sollen.
Ziel des Sonderforschungsbereichs ist die Erforschung physikalischer und methodischer Grundlagen, basierend auf dem Konzept eines digitalen Zwillings. Der digitale Zwilling ist ein gekoppeltes Gesamtmodell einer konkreten Windenergieanlage, das mit Hilfe von Messdaten an den aktuellen Zustand der realen Struktur (des realen Zwillings) angepasst wird. So ergeben sich Simulationsmodelle, die einzelne, reale Anlagen über die gesamte Lebensdauer beschreiben und immer an den aktuellen Zustand angepasst werden können.
„Mit Hilfe des digitalen Zwillings können zukünftige Windenergieanlagen sicher, wirtschaftlich und ressourcenschonend entworfen und betrieben werden“, erläutert Professor Rolfes von der Leibniz Universität Hannover und designierter Sprecher des Sonderforschungsbereichs. Dies ermögliche Anlagen, die im Vergleich zu heutigen Modellen eine effizientere Stromerzeugung und kontinuierlichere Stromeinspeisung bieten und – bezogen auf ihre Leistung – schneller aufgebaut und kostengünstiger in der Wartung sind.
Für den Sonderforschungsbereich 1463 „Integrierte Entwurfs- und Betriebsmethodik für Offshore-Megastrukturen“ haben sich vier Forschungseinrichtungen unter der Leitung der Leibniz Universität Hannover zusammengeschlossen. Neben der LUH sind die Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und die Technische Universität Dresden beteiligt. An der Leibniz Universität sind insgesamt zehn Institute der Fakultäten für Bauingenieurwesen und Geodäsie, für Maschinenbau, für Mathematik und Physik und für Elektrotechnik und Informatik involviert. Ein Großteil der beteiligten Institute der Leibniz Universität Hannover und der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg sind bereits im Forschungsverbund ForWind vernetzt. Laufzeit ist vom 01. Januar 2021 bis zum 31. Dezember 2024 mit der Möglichkeit der Verlängerung bis 2032.
