Die rasante Entwicklung der Gesellschaft seit der zweiten industriellen Revolution hat das \u00c3\u2013kosystem der Erde in eine kritische Lage gef\u00c3\u00bchrt.Aufgrund des gestiegenen Klimabewusstseins ist die Reduktion der CO2-Emissionen zur Begrenzung der Erderw\u00c3\u00a4rmung eines der aktuellsten Themen weltweit.In den letzten Jahren haben die wissenschaftliche Gemeinschaft und die \u00c3\u00b6ffentliche Meinung dazu beigetragen, dass der Klimawandel von internationalen Regierungen st\u00c3\u00a4rker priorisiert wurde.Dies hat dazu gef\u00c3\u00bchrt, dass sich zum Beispiel die EU verpflichtet hat, bis 2050 klimaneutral zu werden: mit dem Europ\u00c3\u00a4ischen Klimagesetz, Teil des europ\u00c3\u00a4ischen Gr\u00c3\u00bcnen Deals, wird das Emissionsreduktionsziel der EU f\u00c3\u00bcr 2030 von 40 Prozent auf mindestens 55 Prozent angehoben und die Klimaneutralit\u00c3\u00a4t bis 2050 rechtsverbindlich gemacht.<\/p>\n
Da die Verbrennung von fossilen Brennstoffen f\u00c3\u00bcr mehr als drei Viertel der Treibhausgasemissionen in der EU verantwortlich ist, spielt die Windenergie\u00c2\u00a0 eine entscheidende Rolle in der Bek\u00c3\u00a4mpfung des Klimawandels, insbesondere in Deutschland, wo\u00c2\u00a0 Offshore-Windparks einen wichtigen Teil der Energieproduktion liefern k\u00c3\u00b6nnten.<\/p>\n
Aus diesem Grund ist es keine \u00c3\u0153berraschung, dass die Energievorschriften der Europ\u00c3\u00a4ischen Union die Integration erneuerbarer Offshore-Energie in bestehende Stromnetze betonen und dabei insbesondere auf schwimmende Offshore-Windkraftanlagen (FOWT) als Schl\u00c3\u00bcsseltechnologie identifizieren.Die bauliche Gestaltung dieser schwimmende Anlagen ist aus vielen Gr\u00c3\u00bcnden herausfordernd, insbesondere auch wegen den unterschiedlichen Str\u00c3\u00b6mungseigenschaften im Vergleich zu Onshore-Windanlagen.<\/p>\n
In diesen Windparks ist ein tiefgreifendes Verst\u00c3\u00a4ndnis der Nachlaufstr\u00c3\u00b6mung, die sich hinter den einzelnen Windkraftanlagen ausbildet, entscheidend f\u00c3\u00bcr die Optimierung der Effizienz der gesamten Anlage. Insbesondere ist die Kontrolle der ersten Reihe wichtig, weil ein Gro\u00c3\u0178teil der darauffolgenden Anlagen von ihr beeintr\u00c3\u00a4chtigt wird. Obwohl die prinzipiellen Str\u00c3\u00b6mungsph\u00c3\u00a4nomene von fixierten Windkraftanlagen bereits relativ gut verstanden sind, ist dies bei schimmenden Anlagen jedoch nur unvollst\u00c3\u00a4ndig, da die zus\u00c3\u00a4tzlichen Freiheitsgrade, die durch die Bewegung auf dem Wasser entstehen, die Nachlaufeigenschaften entscheidend \u00c3\u00a4ndern k\u00c3\u00b6nnen.\u00c2\u00a0<\/p>\n
Um die Entwicklung des Nachlaufs vorherzusagen, sind hochaufgel\u00c3\u00b6sete Simulationen und spezifische Stabilit\u00c3\u00a4tsanalysen notwendig. In der aktuellen Literatur gibt es nur zwei Studien zu diesem Thema, die jedoch noch nicht alle wichtigen Elemente analysiert haben.\u00c2\u00a0Entweder wurde nur ein Freiheitsgrad betrachtet, oder das Profil der atmosph\u00c3\u00a4rische Grenzschicht als auch die Anstr\u00c3\u00b6mturbulenz wurden nicht miteinbezogen. Schlie\u00c3\u0178lich wurde in diesen Studien die Kopplung zwischen Aerodynamik und Hydrodynamik nicht ber\u00c3\u00bccksichtigt.<\/p>\n
Im vorliegenden Projektvorschlag wird eine vollst\u00c3\u00a4ndige Str\u00c3\u00b6mungssimulation und Stabilit\u00c3\u00a4tsanlyse des Nachlaufs f\u00c3\u00bcr schwimmende Plattformen durchgef\u00c3\u00bchrt.Zuerst wird die Bewegung entlang der einzelnen Freiheitsgrade a priori wie in den Voruntersuchungen auferlegt. In einem zweiten Schritt wird die Bewegung jedoch frei aus den Wasserwellen resultieren. Beide Schritte sollen mittels Experimente, die ebenfalls Teil der Studie sind, validiert werden.\u00c2\u00a0<\/p>\n
Der erstellte neuartige Datensatz wird danach f\u00c3\u00bcr die Entwicklung eines KI-basierten dynamischen Modells verwendet, um die Rechenkosten bei der Nachlaufprognose zu senken. Dies erm\u00c3\u00b6glicht danach eine Optimierungsstudie zur Anordnung der Windanlagen, um die Energieproduktion zu steigern.Diese Optimierung w\u00c3\u00bcrde insbesondere f\u00c3\u00bcr die Gewinnung von Investitoren in diesem Sektor von gro\u00c3\u0178er Bedeutung sein. Damit kann ein Beitrag zur Erreichung der CO2-Emissionsziele Deutschlands geleistet werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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