und umwelttechnische Aspekte von Off-shore Windenergieanlagen ...

3 Ermittlung von Seegang und Wellenlasten Abschlussbericht GIGAWIND
3.2 Numerische Seegangssimulation
Eine detailierte Beschreibung der zum Einsatz gekommenen Modelle und deren Verknüpfung
wurde in den Jahresberichten 2001, 2002 und 2003 gegeben (Zielke [Hrsg.],
2002,2003,2004). Die Abbildung 3-2 gibt noch einmal einen Überblick über die betriebene
Modellkette.
Shelf-Modell
Seegang am
Modellrand
Modell der deutschen Bucht
Wind
Wind
Ergebnisse
Abbildung 3-2: Modelkette zur Seegangssimulation in der Deutschen Bucht
S (ω,θ)
zz
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
4
3
Prisma Modell
Die für die statistische Seegangsmodellierung erforderlichen flächendeckenden
Windgeschwindigkeiten und Windrichtungen entstammen dem PRISMA Interpolations-
Modell des Max-Planck Institutes für Meteorologie (Luthard, 1987). Der Seegang für das
Europäische Shelf wurde mit der Software WaveWatch-III (Tolman, 1999) berechnet. Die auf
diese Weise ermittelten Seegangsparameter wurden als Randbedingungen und der Wind
direkt aus dem PRISMA-Modell in das wesentlich feiner aufgelöste Deutsche Buchtmodell
eingespeist. Hierbei kam die Software SWAN (Simulating WAves Nearshore, Holthuijsen,
2000) zum Einsatz.
Als Ergebnis stehen für den gesamten Zeitraum von 1989 bis 2000 die simulierten
Seegangsparameter für die Deutsche Bucht in Form von 3 Stunden-Werten mit einer
räumlichen Auflösung von dx = 0.0152° und dy = 0.09° (Altgrad dezimal bei 200 x 200
Gitterpunkten) zur Verfügung. Das Modellgebiet erstreckt sich in West-Ost-Richtung über
225,9 km und in Nord-Süd-Richtung über 198 km ; das Modellgebiet umfasst demnach eine
Fläche von 44728,2 km 2 . Zusätzlich zu den Seegangsdaten sind in jedem Berechnungspunkt
auch noch die mittleren Windgeschwindigkeiten mit Richtungen vorhanden.
2
1
0
Direction θ [rad]
-1
-2
-3
-4
0
0.5
1
ω [rad/s]
1.5
2
2.5
3
Seite 11