Tragverhalten von Groutverbindungen bei Monopilegründungen von Offshore-Windenergieanlagen

Groutverbindungen stellen ein zentrales Element von Offshore-Monopilegründungen dar. Die sichere Vermeidung von Schäden in der Betriebsphase ist über die Gefahrenabwehr hinaus auch von großem wirtschaftlichem Interesse. In diesem Beitrag wird auf wesentliche Aspekte des Lastabtrags eingegangen, deren numerische Analyse Entscheidungshilfen bei Entwurf und Auslegung entsprechender Konstruktionen liefern kann. Dabei wird auf Erfahrungen aus der Ausführungsplanung mehrerer in der Realisierungsphase befindlicher Projekte zurückgegriffen. Bei Konstruktionsformen ohne Schubrippen erfolgt die Momentenübertragung zwischen Transition Piece und Monopile über eine großräumige Schalentragwirkung, die mit vergleichsweise großen Relativverdrehungen der beteiligten Rohre einhergeht. Dabei treten jedoch kleinräumige Spannungskonzentrationen auf, die sich erst durch eine detaillierte Modellierung genauer erfassen lassen. Die unter gleichzeitiger Vertikal- und Biegebeanspruchung auch im Modell anzutreffenden Setzungen können durch die Ausbildung einer konischen Geometrie begrenzt werden. Bei der Einbeziehung von Schubrippen treten als Folge der Interaktion globaler und lokaler Effekte erhöhte Belastungen an den äußeren Schubrippen auf.