2023-10-092023-10-09https://hdl.handle.net/11420/43632Ein reibungsloser Offshore-Betrieb bei gleichbleibendem Wetter ist in der Realität eher die Ausnahme. Das Wetter hat einen großen Einfluss darauf, wie und ob Operationen durchgeführt werden können. Ein sich ständig ändernder Faktor ist der Wind in Form von Windböen. Diese stellen eine Herausforderung für alle Arten von Operationen dar, sei es das einfache Segeln, das Kranen oder komplexere Operationen wie die Installation von Windenergieanlagen. Die bisher genutzten Methoden sind nur für konstante Windgeschwindigkeiten und -richtungen anwendbar. Die verfügbaren instationären Berechnungsmethoden sind für den Einsatz in der industriellen Praxis zu aufwendig. Daher sollen für verschiedene instationäre Fälle Vorhersagemethoden entwickelt werden, welche auf stationären Berechnungsverfahren basieren. Dabei stehen Windböen im Fokus. Es werden drei Schiffe und eine Plattform untersucht, um verschiedene Aspekte des Offshore-Betriebs abzudecken. Die experimentellen Untersuchungen bilden die Validierungsbasis für die numerischen Untersuchungen, welche wiederum als Grundlage für Vorhersagemethoden von Windlasten und die Beschreibung der Strömung um Aufbauten dienen. In den experimentellen Untersuchungen werden die Modelle unter verschiedenen Umweltbedingungen untersucht. Die Grenzschicht wird entsprechend den Bedingungen des untersuchten Schiffstyps angepasst. Zusätzlich zu den Lasten werden der Nachlauf der Modelle und eine evtl. Abgasausbreitung erfasst. Die instationären Berechnungsmethoden werden anhand der Versuchsergebnisse validiert. Basierend auf den experimentellen und numerischen Ergebnissen werden Vorhersagemethoden entwickelt, welche zur Abschätzung der instationären Windlasten aus stationären Strömungssimulationen verwendet werden können. Dabei liegt das Augenmerk u.a. auf Aspekten wie Maßstabseffekte, Übertragung der Modellversuchsergebisse auf die Großausführung und Generierung von Böen und Grenzschichtprofilen im Windkanal