Ein Bemessungsmodell für Monopilegründungen unter zyklischen Horizontallasten

Monopiles werden als Gründungen für die Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) in Nord- und Ostsee geplant und eingesetzt. Die Monopilegründungen werden neben den statischen Lasten insbesondere durch die hochzyklischen Horizontalbelastungen aus Wind und Wellengang beansprucht. Aufgrund der zyklischen Belastungen findet eine Akkumulation der Bodenverformungen und gleichzeitig auch der bleibenden Pfahlverschiebungen statt, die derzeit mit einem praxistauglichen Verfahren zuverlässig nicht quantifiziert werden können. Im vorliegenden Aufsatz wird ein anwendungsorientiertes Bemessungsmodell vorgestellt, welches unter Verwendung von statischen und zyklischen Triaxialversuchen eine Prognose der Verschiebungen von Monopiles unter zyklischen Horizontallasten mit variierenden Belastungsamplituden ermöglicht. Die Verifikation des vorgestellten Modells erfolgt durch eine Reihe von Monopileversuchen, die in der Geotechnischen Versuchsgrube der TU Berlin durchgeführten wurden. Die Anwendbarkeit des Modells zur Ermittlung der über die Nutzungsdauer einer OWEA zu erwartenden Verschiebungen der Monopilegründung wird anhand einer Beispielrechnung gezeigt.