Untersuchung des Tragverhaltens von Offshore-Grout-Verbindungen unter Wasser an Tragstrukturen mit dynamischen Wechselwirkungen

Grout-Verbindungen sind hybride Verbindungen aus Stahl und speziellen Vergussmörteln (Grout), die Offshore als Verbindungsmittel in Windenergieanlagen eingesetzt werden, um eine gegenüber den Wetterbedingungen robusten Kraftschluss zwischen Fundament und Tragstruktur zu ermöglichen. Im Verbundforschungsprojekt Grout-WATCH wird der Schädigungsprozess dieser Verbindungen unter realistischen Offshore Bedingungen für biegebeanspruchte Monopilestrukturen und axialbeanspruchte Jacket-Tragstrukturen experimentell und numerisch untersucht. Hierbei fokussiert sich das Institut für Stahlbau auf die axialbeanspruchten Grout-Verbindungen. Mit einer skalierten Versuchsreihe von Ermüdungsversuchen zur Bestimmung von Kennlinien, wie sie in der Stahlbaupraxis als Wöhlerlinien bekannt sind, wird die Degradation mittels neuster Messmethoden bewertet. Hierfür wird ein Monitoringsystem aufbauend auf neu entwickelten faseroptischen Sensoren im Grout-Spalt entwickelt, die eine direkte Aussage über die Schädigung des Grout-Materials ermöglichen werden. Für die Bewertung des Schadens ist ein sicherer Grenzzustand zu definieren, der mithilfe von Messtechnik auch Offshore beobachtet werden kann. Diese Thematik wird unter den Aspekten des Weiterbetriebs der immer älter werdenden Windparks in naher Zukunft von großer Bedeutung sein. Ziel ist es die erworbenen Erkenntnisse abschließend über vereinfachte Ansätze der Praxis zugänglich zu machen und so Ansätze für die Zustandsbewertung von Grout-Verbindungen geben zu können.