Effektivität von Schwingungsdämpfern bei Windenergieanlagen

Windenergieanlagen werden durch Wind, Wellen und Erdbebenlasten dynamisch beansprucht und sind aufgrund der schlanken Bauweise und geringen Dampfungseigenschaften sehr schwingungsanfallig. Mit zunehmender Bauwerkshohe steigen auch das Belastungsniveau und die Schwingungsempfindlichkeit. Zur Reduktion der Turmschwingungen der Windenergieanlagen wurden zahlreiche Masnahmen entwickelt. In diesem Beitrag wird die Effektivitat von Schwingungsdampfern zur Reduktion der windinduzierten Schwingungen von Onshore-Windenergieanlagen dargestellt. Hierfur wurden die Schwingungsantworten einer 5 MW Referenz-Windenergieanlage mit und ohne Schwingungsdampfer numerisch ermittelt. Die Schwingungsberechnungen wurden mit den Programmen FAST und FAST-SC durchgefuhrt. Die turbulenten Windeinwirkungen wurden mit dem Programm TurbSim ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Schwingungsdampfer insbesondere bei niedrigen Windgeschwindigkeiten sehr effektiv wirkt. In diesem Bereich wird die untersuchte Anlage uberwiegend in seiner ersten Eigenfrequenz angeregt. Die Turmschwingungen konnten dabei bis zu 40 % reduziert werden.