Pålidelighedsbaseret design af vindmøller

Vindmøllekonstruktioner designes ligesom andre konstruktioner sådan at lokale brud eller fuldstrændigt kollaps af konstruktionerne inden for den planlagte levetid indtræffer med passende lav sandsynlighed. Man benytter almindeligvis den fremgangsmåde, at man først bestemmer såkaldte karakteristiske værdier for belastninger og materialegenskaber. Dernæst skaleres disse op eller ned vha. såkaldte sikkerhedsfaktorer sådan at konservative værdier, der benævnes designværdier, opnås og kan anvendes i den efterfølgende designproces. En sådan fremgangsmåde kaldes en deterministisk designmetode. Virkeligheden er at belastninger og materialeegenskaber er tilfældige af natur. Derfor kan det hænde at designværdierne overskrides. Karakteristiske værdier og sikkerhedsfaktorer tilstræbes bestemt sådan at sandsynligheden for overskridelse af designværdierne bliver så lille at et for samfundet i det lang løb acceptabelt lavt antal konstruktioner svigter. Der ligger derfor bl.a. sandsynlighedsmaæssige overvejelser bag fastsættelsen af de karakteristiske værdier og sikkerhedsfaktorer, der anvendes i de deterministiske designmetoder. Der er fra 1970'erne og frem blevet udviklet probabilistiske designmetoder, som i modsætning til de deterministiske metoder, direkte medtager sandsynlighedsfordelingene for belastninger, materialeegenskaber og andre usikkerheder, der har betydning for den samlede sikkerhed mod brud. Derved indarbejdes sandsynlighedsmæssige principper direkte i designprocessen, hvilket muliggør design, der udnytter materialer bedre og tilretter designet bedre til lokalitetsspecifikke belastninger, der - specielt for vindmøller - for den dominerende parts vedkommende afledes af bølge- og vindklima. Sigtet med nærværende projekt er at videreudvikle de grundlæggende probabilistiske metoder, som gennem tiden er blevet udviklet, sådan at de målrettes med de specifikke problemstillinger der gør sig gældende for vindmøller, hvoraf den væsentligste problemstilling, er at vindmøller styres af et aktivt kontrolsystem, der gør belastningernes afhængighed af klimaet mere kompliceret end det normalt kendes fra f.eks. skorstene. Endvidere udføres der ofte et antal forsøg til vurdering af styrken af materialer og komponenter. Der er usikkerhed knyttet til disse forsøgsresultater, men rationel anvendelse af disse i et probabilistisk design muliggør at designet kan optimeres sammenlignet med et deterministisk design. Ved at nå frem til målrettede metoder kan design af vindmøller optimeres og elprisen derved nedsættes. Dette er det overordnede strategiske sigte for projektet