344m Windmessanlage Gartow
Seit 1989 betreibt das Institut für Stahlbau der TU Braunschweig am 344m hohen Mast Gartow II der Deutschen Telekom AG die weltweit am Besten ausgestattete Windmessanlage. Der vierfach abgespannte Stahlgittermast mit einem Eckstielabstand von 4m befindet sich am Elbufer in der Nähe von Gartow (Wendland) im Norden Deutschlands (Koordinaten: 53° 03' 55" N, 11° 26' 33" O; 69müNN).
Schalenkreuzanemometer, Windfahnen, Temperatursensoren und Ultraschallanemometer erfassen die Strömungseigenschaften des natürlichen Windes auf verschiedenen Ebenen von +30 bis +341m. Dazu sind im Abstand von 18m 7,5m lange Ausleger auf der Westseite installiert.
Zur Untersuchung des dynamischen Einflusses des Windes auf abgespannte Maste sind Beschleunigungssensoren sowie Dehnungsmessstreifen in den Maststielen und an den Seilen installiert.
Um die Umsetzung der Windgeschwindigkeiten in Einwirkungen auf des Tragwerk, also Windkräfte und Winddrücke beobachten zu können, wurde im Jahre 2001 eine Fläche von 360m² mit glatten Fassadenelementen verkleidet. Einige der Fassadenelemente lagern auf hochpräzisen Kraftsensoren und sind zusätzlich mit Drucksensoren ausgestattet.
Die im Rahmen vergangener Forschungsprojekte gesammelten Messdaten wurden bzw. werden hinsichtlich folgender Aspekte ausgewertet:
- Entwicklung von Turbulenzmodellen zur Beschreibung der Windeigenschaften in der atmosphärischen Grenzschicht
- Validierung von Admittanzansätzen zur Beschreibung der Übertragung von Windgeschwindigkeit zu Windkraft
- Untersuchung des Schwingungsverhaltens abgespannter Maste
- Maximalkonfiguration der Sensoren an der Windmessanlage Gartow
Sensoren zur Messung der Windstruktur
- 19 Schalenkreuzanemometer
- 15 Windfahnen
- 4 Ultraschallanemometer
- 4 Temperatursensoren
Sensoren zur Messung der Bauwerksantwort
- 16 Dehnungsmessstreifen an den Maststielen
- 10 Beschleunigungssensoren
- 26 Dehnungsmessstreifen an den Abspannseilen
Sensoren zur Messung der aerodynamischen Admittanz
- Fassadenelemente (3x5m) auf 32 Kraftsensoren gelagert
- 8 Winddrucksensoren
Messstrategie
- Dauermessung
- Messrate 10 Hz
Für Fragen zur Windmessanlage Gartow oder bei Interesse an der Verwendung der gesammelten Messdaten zu Forschungszwecken stehen Ihnen Herr Dr.-Ing. M. Clobes und Herr Dipl.-Ing. A. Willecke, M.S. gerne zur Verfügung.
- Windfahne & Schalenkreuzanemometer - Ultraschallanemometer
Laufende Forschungsprojekte:
- Dreidimensionale Turbulenzmessungen im natürlichen Windfeld
- Simulation der Wirbelerregung in turbulenter Strömung unter Berücksichtigung realistischer Windprofile
Abgeschlossene Forschungsprojekte:
- Böenquerschwingungen
- Turbulenzmodellierung des Windes
- Schwingungsverhalten der Abspannseile von Masten unter Berücksichtigung von Böenbelastung
- Schwingungsverhalten abgespannter Maste
- Zeitbereichsformulierungen instationärer Windlasten infolge böigem Wind für Schädigungsanalysen hoher Bauwerke
Veröffentlichungen zum Thema (Auswahl):
- Clobes, M. & Willecke, A.: On the numerical modelling of gust and vortex excitation of guyed masts. 24th Meeting of the IASS working group No. 4 - Masts and Towers, Helsinki, Finland, 13-17.09.2009.
- Clobes, M.; Willecke, A. & Peil, U.: A refined analysis of guyed masts in turbulent wind. EACWE 5, Florence, Italy, July 19th-23rd, 2009.
- Peil U., Behrens M. (2007). “Aerodynamic admittance models for buffeting excitation of high and slender structures”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 95, 73-90.
- Peil, U., Telljohann, G. (1999). "A Wind Turbulence Model based on long-term measurements", Proc. 10th Int. Conference on Wind Engineering, Copenhagen. Elsevier.
- Peil U., Nölle H. (1992). “Guyed masts under wind load”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 41-44, 2129-2140.
