Belastungen und Strukturbeanspruchungen

Die Strukturdimensionierung einer Windkraftanlage ist unter drei verschiedenen Aspekten zu sehen: Zunächst muss sichergestellt werden, dass die Bruchfestigkeit der Bauteile den Extrembelastungen gewachsen ist. Die zweite Forderung verlangt, dass die Dauerfestigkeit, bzw. Ermüdungsfestigkeit, der Bauteile für die Auslegungslebensdauer, in der Regel 20 bis 30 Jahre, gewährleistet wird. Der dritte Aspekt betrifft die Steifigkeit der Bauteile, um das Schwingungsverhalten der Anlage zu kontrollieren. Ein wichtiger Problemkreis, der sich noch vor der Berechnung der Strukturbeanspruchungen stellt, ist die Frage nach den anzusetzenden Lasten und den Situationen, in denen die strukturdimensionierenden Belastungen auftreten. Hierzu ist ein lückenloser Überblick über die äußeren Bedingungen, insbesondere die Windverhältnisse, sämtliche Betriebszustände und eventuelle Störfälle der Anlage notwendig. Davon ausgehend können die sog. Lastfälle definiert werden. Sie können immer nur in angenäherter, idealisierter Form als Entwurfslasten bzw. Lastannahmen angesetzt werden. Hierfür existieren internationale Standards, insbesondere von der IEC.