Schwingversuche an großen Bauteilen und Komponenten sind in ihrer Umsetzung kosten- und zeitintensiv. Prüfserien, um Ermüdungsverhalten und –festigkeit auch statistisch zu bewerten, sind kaum durchführbar. Von besonderer Bedeutung ist dies u. a. für Bauteile von Tragstrukturen von Windenergieanlagen. Diese sind in besonderem Maße durch Seegang, Wind und Anlagenbetrieb belastet. Mit herkömmlichen servohydraulischen Aktuatoren können großmaßstäbliche Modellversuche sehr ineffizient werden.
Im Gegensatz zu herkömmlichen servohydraulischen Aktuatoren ist es mit synchronisierten Unwuchtantrieben möglich, bei minimalem Energieaufwand und gleichzeitig hoher Erregerfrequenz zyklische Ermüdungsbeanspruchungen zu erzeugen und somit die Versuchsdauer und die Kosten der experimentellen Untersuchungen zu reduzieren. Am Institut für Massivbau wurde diese Technik für die Anwendung auf großskalige Bauteile entwickelt und eine entsprechende Prüfumgebung realisiert. Im Projekt ResoWind wird diese Technik weiterentwickelt und an drei Demonstratoren mit unterschiedlichen Fragestellungen untersucht.

Demonstrator I – Boden-Bauwerk-Interaktion (IWES und TTH):
Der Demonstrator I ist ein Modell einer Monopile-Tragstruktur und dient zur Analyse von Veränderungen im Tragverhalten verschiedener Gründungsstrukturen und ermöglicht damit auch die Bewertung von Methoden zur Strukturüberwachung.
Demonstrator II – Axialprüfungen (IMB):
Der Demonstrator II dient zu Ermüdungsuntersuchungen axial belasteter Proben. Das Grundprinzip der Prüfeinrichtung entspricht dem statischen System eines Kragarms mit gelenkiger Lagerung. Mithilfe von Zugfedern wird eine Mittellast aufgebracht, sodass je nach Position des Probekörpers eine axiale Zug- oder Druckschwellbelastung aufgebracht werden kann.
Demonstrator III – Biegebeanspruchte Strukturen (IMB):
Für Ermüdungsversuche an biegebeanspruchten Tragstrukturelementen dient der Demonstrator III. Als Vierpunkt-Biegeversuch konzipiert ist das Besondere die Lagerung des Prüfkörpers in den Schwingungsknoten. An diesen Punkten treten keine Schwingungen auf, wodurch eine problematische Schwingungsübertragung auf die Umgebung reduziert wird.

Im Forschungsprojekt „Resonanzbasierte Prüfmethoden für kosten- und zeitoptimierte Lebensdaueruntersuchungen an Tragstrukturelementen von Windenergieanlagen“ (ResoWind) galt es, die Resonanzprüfmethode mit Unwuchtmotoren weiterzuentwickeln und für unterschiedliche Anwendungen praktikabel zu gestalten. Die Resonanzprüftechnik wurde in allen drei Fällen erfolgreich erprobt. Ein vielfältiger Einsatz konnte gezeigt werden. Der vorliegende Bericht gliedert sich entsprechend der beiden unterschiedlichen Teilvorhaben. In Teilvorhaben I berichtet das Institut für Massivbau der TU Dresden über die Entwicklung und Umsetzung der Demonstratoren II und III. In Teilvorhaben II wird über die technische Umsetzung des Demonstrators I am TTH berichtet.

- Teilvorhaben I: Institut für Massivbau der TU Dresden, „ABT.Reso - Entwicklung und Optimierung resonanzbasierter Prüfmethoden für axial- und biegebeanspruchte Tragstrukturelemente“, FKZ 03EE3021B
- Teilvorhaben II: Testzentrum Tragstrukturen, „BSI.Reso.TTH - Validierung resonanzbasierter Prüfmethoden zur Analyse der Boden-Struktur-Interaktion in physikalischen Gründungsmodellen - Versuchsdurchführung“, FKZ 03EE3021B

Weitere Ergebnisse zum Demonstrator I werden im Bericht des Projektpartners Fraunhofer IWES veröffentlicht:
- Fraunhofer IWES, „BSI.Reso - Validierung resonanzbasierter Prüfmethoden zur Analyse der Boden-Struktur-Interaktion in physikalischen Gründungsmodellen“, FKZ 03EE3021A