KKS-Gründung: Korrosionsmonitoring und aktiver kathodischer Korrosionsschutz von Offshore-Gründungsstrukturen, Teilvorhaben: FEM-Simulation und Integration des Korrosionsmonitoring zur Bewertung der strukturellen Eigenschaften

Description: Offshore-Wind ist eine entscheidende Technologie für den Umstieg auf regenerative Energieversorgung in Deutschland. Raue Betriebsbedingungen und hohe mechanisch-dynamische Wechselbelastungen fordern jedoch besondere Maßnahmen für einen sicheren und dauerhaften Betrieb. Ein entscheidender Faktor ist das Erkennen und der Schutz vor Korrosion. Gesamtziel des Forschungsprojektes ist die Realisierung eines Versuchsträgers einer Offshore-Gründungsstruktur, woran unter Laborbedingungen in realer, maritimer Umgebung ein Korrosionsmonitoring in Verbindung mit einem kathodischen Korrosionsschutz (KKS) erforscht und entwickelt wird. Neben den experimentellen Arbeiten werden insbesondere strukturelle und elektromagnetische Simulationen zur Systemauslegung und Verifikation des Korrosionsschutzpotentials eingesetzt. Darin liegen die Ziele dieses Teilvorhabens: Zunächst wird ein voll-parametrisiertes, strukturelles und elektromagnetisches FEM-Modell des Versuchsträgers und der Laborumgebung im Versuchscontainer erstellt. Diese Simulationsumgebung dient zum einen zur Vorauslegung des KKS-Systems und später auch zur Darstellung und Rückführung der durch das Monitoringsystem gewonnenen Ergebnisse. Dazu müssen die gewonnenen Messwerte am Modell und den Umgebungsbedingungen so aufgearbeitet werden, sodass daraus Eingangsgrößen für die Simulation entstehen. Intelligente Algorithmen werden entwickelt um aus den Messdaten die strukturrelevanten Einflüsse abzuleiten. Schlussendlich soll das Modell einen Beitrag zur Bewertung der strukturellen Standfestigkeit liefern. Kontinuierliches Monitoring in Kombination mit intelligentem KKS ermöglicht die Reduzierung von Abrostungszuschlägen und Vergrößerung der Abstände von wiederkehrenden Prüfungen, was zu signifikanten Ressourcen- und Kosteneinsparungen führt. Schlussendlich können das Design sowie die Mindestanforderungen für den Korrosionsschutz von Gründungsstrukturen mit den gewonnenen Erfahrungen angepasst werden.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Offshore-Windenergie ? Korrosionsschutzmittel ? Nachhaltige Energieversorgung ? Energieversorgung ? Erneuerbare Energie ? Berechnungsverfahren ? Kostensenkung ? Messdaten ? Monitoring ? Simulation ? Simulationsmodell ? Technik ? Korrosion ? Forschungsprojekt ? Ressource ? Kontinuierliches Verfahren ? Rückführungssystem ?

Region: Bayern

Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (Mitwirkende)
• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Jörss-Blunck-Ordemann GmbH (Mitwirkende)
• Steffel KKS GmbH (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Wölfel Engineering GmbH + Co. KG (Betreiber*in)
• innogy SE (Mitwirkende)

Time ranges: 2018-11-01 - 2021-10-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: KKS-Gründung: Corrosion monitoring and active cathodic corrosion protection of offshore foundation structures; Subproject: FEM simulation and integration of corrosion monitoring to evaluate structural properties
  Description: Offshore wind is a decisive technology for the switch to renewable energy supply in Germany. However, harsh operating conditions and high mechanical-dynamic alternating loads require special measures for safe and long-term operation. A decisive factor is the detection and protection against corrosion. The overall objective of the research project is the realisation of a test carrier of an offshore foundation structure, whereupon corrosion monitoring in combination with cathodic corrosion protection (CCP) is researched and developed under laboratory conditions in a real, maritime environment. In addition to the experimental work, structural and electromagnetic simulations are used in particular for system design and verification of the corrosion protection potential. This is the aim of this sub-project: First of all, a fully parameterized structural and electromagnetic FEM model of the test vehicle and the laboratory environment in the test container will be created. This simulation environment will be used for the preliminary design of the PPCS system and later also for the presentation and feedback of the results obtained by the monitoring system. For this purpose, the measured values obtained on the model and the ambient conditions must be processed in such a way that input variables for the simulation are generated. Intelligent algorithms are developed to derive the structure-relevant influences from the measured data. Finally, the model should contribute to the evaluation of the structural stability. Continuous monitoring in combination with intelligent KKS enables the reduction of rust surcharges and the increase of the intervals between recurring tests, which leads to significant resource and cost savings. Finally, the design as well as the minimum requirements for corrosion protection of foundation structures can be adapted with the experience gained. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1081559

Status

Aktiv

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