Beitrag

Validierung eines 3D Rammschall-Modells unter Berücksichtigung unterschiedlicher Schallschutzsysteme

Tag / Zeit: 16.08.2021, 13:40-14:00
Raum: Schubert 4+5
Typ: Regulärer Vortrag
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Zusammenfassung:

Für die Installation von Offshore-Windenergieanlagen werden große Pfähle in den Meeresboden gerammt. Da durch den Rammprozess sehr hohe Schalldruckpegel im Wasser entstehen, sind zum Schutz der Meeresumwelt oftmals Grenzwerte einzuhalten. Für die Vorhersage der auftretenden Schalldruckpegel sowie zur Optimierung des notwendigen Schallschutzkonzeptes wurden numerische Vorhersagemodelle entwickelt. Diese basieren oftmals auf einem hybriden Ansatz, bei dem z.B. mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) die Startwerte für ein Fernfeldmodell berechnet wird. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse eines hybriden FEM/3D Parabolic Equation (PE) Modells gezeigt. Im akustischen FE Modell wird der Pfahl mit der originalen Geometrie abgebildet und die Pfahlkopfanregung als Randbedingung vorgegeben. Der Pfahl ist an das Wasser und den geschichtete Meeresboden gekoppelt. Das PE Modell kann in ausreichend großem Abstand mit dem aus dem FE Modell generierten Startwerten kombiniert werden. Dabei kann im PE Modell der gleiche Aufbau des Bodens übernommen werden, sodass die FE und PE Ergebnisse für 2D Szenarien sehr gut übereinstimmen. Mit dem PE Modell können außerdem bathymetrie-induzierte 3D-Effekte berücksichtigt werden. Auch frequenzabhängige Schallschutzsysteme, im gezeigten Fall ein Hydro-Sound-Damper (HSD) und ein doppelter großer Blasenschleier (DBBC), sind im Simulationsprozess integriert. In dem geplanten Beitrag wird das 3D-Modell mit Messdaten validiert und der mögliche Einfluss von bathymetry-induzierten 3D-Effekten aufgezeigt.