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HANNOVER MESSE 2018, 23. - 27. April
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Offshore Konstruktion

Alfred Wegener Institut

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Messestand
Thema: Bionik - das geniale Ingenieurbüro der Natur

Produktbeschreibung

Gründungsstrukturen für Multi-Megawatt-Windkraftanlagen im Offshore-Bereich müssen den Werkstoff Stahl extrem effektiv einsetzen und dessen mechanische Eigenschaften für den nachhaltigen Einsatz im Bereich der regenerativen Energien nutzen. Dabei werden überwiegend industriell verfügbare Halbzeuge aus Stahl eingesetzt, um die Fertigung möglichst effizient und kostengünstig zu gestalten. Komplexe Knotengeometrien können in Stahlguss ausgeführt werden.

Mit Hilfe eines neuen bionischen Leichtbau- und Optimierungsverfahrens (Evolutionary Light Structure Engineering, ELiSE) wurde eine leichte, leistungsfähige und potentiell kostengünstige Gründungsstruktur mit dreibeinigem Grundriss entwickelt. Dieses Verfahren bietet im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren wie Topologie- und Gestaltoptimierung die Möglichkeit, eine sehr große Vielfalt an konstruktiven Lösungsmöglichkeiten zu generieren und zu bewerten.

Ausgangspunkt für die Neuentwicklung waren die Geometrien der Leichtbauskelette von Radiolarien. Radolarien, auch Strahlentierchen genannt, sind einzellige Lebewesen mit charakteristischen Außenskeletten, deren prinzipielle Eignung für die Übertragung auf Tragwerkskonzepte von Gründungsstrukturen mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode für ausgewählte Lastfälle nachgewiesen werden konnte. Repräsenta- tive Anlagenlasten wurden berücksichtigt. Dabei wurden effektive Produktionsprozesse vorgesehen, sodass die Gesamtkosten für Bau, Transport und Aufbau deutlich unter den gegenwärtigen Lösungen liegen.

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Besonders bei Hochleistungs-Yachten spielt Leichtbau eine große Rolle. Eine bei gleicher Stabilität deutlich leichtere Yacht hat den Vorteil, dass sie weniger Wasser verdrängt und durch den geringeren Widerstand deutlich höhere Geschwindigkeiten erreichen kann. Alternativ kann das eingesparte Gewicht ...weiterlesen

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