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PrOWOO - Prognose Optimaler Wetterfenster für Offshore Operationen

Vorhaben: Nichtlineare Seegangs- und Bewegungsvorhersage

Lupe [1]


Entwicklung nichtlinearer Seegangs- und Bewegungsvorhersage für sichere und effiziente Offshoreoperationen.

Prof. Dr.-Ing. Günther Clauss [2], Dipl.-Ing. Matthias Dudek, Dr.-Ing. Marco Klein

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Implementierung eines experimentell validierten Programmsystems zur Identifizierung günstiger Zeitfenster für Offshore-Operationen mittels deterministischer Bewegungsvorhersage der beteiligten Strukturen. Hierfür wird der stochastische Seegang in größerer Entfernung vom Operationsgebiet kontinuierlich über Radar erfasst und die Entwicklung dieses Wellenfeldes bei Annäherung an die Strukturen nach numerischen, nichtlinearen Methoden berechnet. Als Ergebnis folgen hieraus die am Ort der Strukturen wirkenden Wellensequenzen, über die die Bewegungen ermittelt werden.

Das Forschungsvorhaben gliedert sich im Wesentlichen in drei Arbeitspakete - AP1, Seegangserfassung, AP2, Seegangsvorhersage und AP3, Bewegungsvorhersage. In AP1 (OceanWaveS) liegt der Focus auf der möglichst genauen Aufmessung des eintreffenden Seegangs, auch für kleine Wellenhöhen. In AP2 werden erstmals nichtlineare Methoden für die Seegangsvorhersage verwendet, um den in AP1 entfernt aufgemessenen Seegang für die Ziellokation vorherzusagen. Mit Kenntnis des vorherbestimmten Seegangs können dann in AP3 die Strukturbewegungen mittels Impulsantwortfunktion (F2T+) vorausberechnet werden. Somit lassen sich sowohl kritische als auch günstige Operationsbedingungen schnell und kurzfristig bestimmen, was sowohl die Einsatzfähigkeit von Offshore-Operationen als auch deren Sicherheit erhöht.

Mit dem im Rahmen dieses Forschungsvorhabens entwickelten Programmsystem zur Prognose der Bewegungen von Strukturen im Seegang lassen sich kurzfristige Offshore-Operationen wie kritische Kraneinsätze oder Hubschrauberlandungen erheblich sicherer und effizienter durchführen. Die wirtschaftliche Bedeutung eines solchen Systems liegt auf der Hand, da Offshore-Operationen mit bisherigen Methoden abhängig von stochastischen Einsatzgrenzwerten sind, welche oft erhebliche, wetterbedingte Warte- und Ausfallzeiten mit sich bringen. Mit dem vorgestellten System kann nun individuell und schnell auf kurzfristig eintretende Wetterfenster reagiert, Ausfallzeiten signifikant reduziert und die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems deutlich gesteigert werden. Kurzfristig geeignete Wellensequenzen in global unzulässigem Seegang können ebenso gut identifiziert und genutzt wie systemkritische Seegangsereignisse in moderatem Seegang frühzeitig erkannt werden.

Lupe [3]

Projektpartner: OceanWaveS GmbH

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Laufzeit: 01.06.2013 - 30.11.2015

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