Special fatigue aspects in support structures of offshore wind turbines

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Special fatigue aspects in support structures of offshore wind turbines

Schaumann, P. / Lochte-Holtgreven, S. / Steppeler, S.

Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen sind hohen dynamischen Beanspruchungen aus Wind- und Wellenlasten sowie den Betriebslasten der Turbine ausgesetzt. Sie sind für eine vergleichsweise hohe Anzahl an Lastwechseln für die Betriebsphase auszulegen. Gegenüber statisch beanspruchten Strukturen werden die Ermüdungsbeanspruchungen bemessungsrelevant. Dies wird begünstigt durch zunehmende Anlagennennleistungen in Kombination mit extremen Umweltbedingungen auf hoher See. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über aktuell eingesetzte Tragstrukturtypen, zu berücksichtigende Beanspruchungsszenarien und ermüdungssensitive Bauteile bei Offshore-Windenergieanlagen.

Support structures of offshore wind turbines are exposed to high dynamic loads caused by wind, waves and operation. The support structures have to resist an extreme number of load cycles during their design life. Therefore, fatigue resistance becomes relevant for providing secure service time and economic design. As a result of growing turbine capacity and adverse offshore conditions, components which are involved in the load transfer need to be checked for fatigue in detail. This paper gives an overview of actual types of support structures, particular character of dynamic loads and fatigue resistances of specific constructional details.