Die maritimen Tierschutzanforderungen bezüglich des maximalen Rammschalls bei der Pfahlrammung für die Offshore-Windkraftplattformen können Bauprojekte ausbremsen. Novicos arbeitet an der Entwicklung neuer technischer Lösungen zur Schallminderung beim Rammen der Fundamente für Offshore-Windparks (OWP), wobei hauptsächlich Simulationstechniken zum Einsatz kommen.
Aufwendige Prozesse
Bestehende Schallschutzkonzepte unterliegen u. a. Wetterrestriktionen. Dies kann zu Verzögerungen bei den Bauarbeiten und verlängerten Mietzeiten von Offshore-Großgeräten führen. Mitunter gefährdet es das gesamte Bauvorhaben eines OWP.
Schallminderungsmaßnahmen bei Rammarbeiten für Offshore-Windparks
Die vom Umweltbundesamt (UBA) geforderten Richtwerte (160 dB re 1 μ Pa für den Einzelereignis-Schalldruckpegel, 190 dB re 1 μ Pa für den Spitzenpegel) werden bis heute in der Regel erheblich überschritten. In der Nordsee wurden bei der Rammung von Stahlmonopiles im Windpark Horns Reef Schalldruckpegel an der Quelle (Ramme) von 235 dB gemessen.
Rechenmodelle zur Prognose der Minderungswirkung
Die Aussagefähigkeit solcher Modelle sollte einen Frequenzbereich von 10 Hz bis 10 kHz abdecken. Diskretisierungsmethoden bei ausgedehnten Untersuchungsgebieten kommen hier jedoch schnell an ihre Grenzen hinsichtlich der Größe der resultierenden Gleichungssysteme. Die sich hieraus ergebenden Probleme sind größtenteils ungelöst und stellen neben der Modellierung des Blasenschleiers den großen Showstopper in der Simulation dar.
Unser Beitrag für leisere Rammarbeiten
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Lösung der gesamten Problematik
Modellbildung für gekoppelte vibro-akustische Systeme, Ausbreitungsrechnungen in (halb-)unendlichen Gebieten und große Modelle mit mehreren hunderttausend Freiheitsgraden.
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Berücksichtigung der Blasenverdriftung unter Strömung
Durch unsere Erfahrung mit der Strömungssimulation und der Partikelverdriftung im Meer können wir Strömungseinflüsse berechnen.
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Erstellung einer FE-basierten Pfahlmodellierung
Ein Pfahlmodell dient der Ermittlung akustisch relevanter Größen, wie die Oberflächenschnellen und den Porenwasserdruck an den Grenzflächen zwischen Wasser und Pfahl bzw. Meeresboden.
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Akustikmodell
Die Ergebnisse eines Pfahlmodells dienen als Eingangsgrößen für das Akustikmodell zur Vorhersage der akustischen Kenngrößen im Nah- und Fernfeld des Pfahles.
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Akustische Simulationen im Fernfeld
Boundary-Element-Method (BEM), die Perfectly-Matched-Layer-Technologie oder auch das Ray-Tracing-Verfahren.
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