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Analysis of a Rotatable Wind Turbine Tower by means of Aero-Servo-Elastic Load Simulations

Struve, Achim

Abstract:
Diese Arbeit trägt zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit erneuerbarer Energien gegenüber konventionellen fossilen und nuklearen Energiequellen bei. Sie zeigt auf, wie die Kosten und CO2-Emissionen von Onshore-Windenergieanlagen durch ein materialeffizientes und innovatives Tragstrukturkonzept reduziert werden können. Der grundlegende Ansatz für das Konzept besteht darin, das Giersystem am Turmfuß zu platzieren, sodass der gesamte Turm der Windenergieanlage gedreht werden kann und er immer dieselbe Ausrichtung wie der Rotor hat. Dadurch wird für den Turm ein von der Lastrichtung abgeleitetes Design möglich, welches Materialeinsparungen zur Folge hat. ... mehr

Abstract (englisch):
This work contributes to the improvement of renewable energy competitiveness over conventional fossil and nuclear energy sources. It highlights how the costs and CO2-emissions of land-based wind turbines can be reduced as a result of an innovative and material efficient support structure concept. The fundamental approach for the concept is to place the yaw system at the tower base, allowing the whole wind turbine tower to be rotated so that it always has the same alignment as the rotor. This achieves a load-direction-derived design for the tower through which material is saved. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000124410
Veröffentlicht am 13.10.2020
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine (VAKA)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 13.10.2020
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000124410
Verlag KIT, Karlsruhe
Umfang XXV, 323 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften (BGU)
Institut Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine (VAKA)
Prüfungsdatum 14.07.2020
Referent/Betreuer Prof. T. Ummenhofer
Schlagwörter Windenergieanlage, Wind Turbine, Wind, Stahl, Steel, Drehbarer Turm, Rotatable Tower, Turm, Tower, Gitterturm, Lattice Tower, Giersystem, Yaw System, Gierlager, Azimuth Bearing, Fundament, Foundation, Schräger Turm, Inclined Tower, FAST, Aero-Servo-Elastic, SubDyn, Richtungskosinusmatrix, Direction Cosine Matrix, Steifigkeitsmatrix, Stiffness matrix
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