Gestaltung des Hafenlayouts für den effizienten Rückbau und die Demontage von Offshore-Windenergieanlagen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Nyhuis
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577405502

Das Hauptziel des Vorhabens besteht darin, Gestaltungsrichtlinien für die Planung und den Betrieb von Layoutflächen auf Hafengeländen zur Demontage und Zerkleinerung von Offshore-Windenergieanlagen (WEA) zu erarbeiten. Hierbei sollen Einflussfaktoren und Rahmenbedingungen für die Gestaltung der Layoutflächen und den Demontageprozess identifiziert, diskutiert und bewertet werden. Diese Faktoren umfassen unter anderem notwendige Rangier- und Lagerflächen, vorhandene technische Ressourcen, notwendige Technologien sowie Demontage- und Transportkosten. Ein zentrales Ziel ist die Entwicklung einer Methode zur dynamischen Anordnung von Funktionsflächen innerhalb eines Layouts, basierend auf der Entscheidung, welche Demontagetätigkeiten auf dem Hafengelände stattfinden sollen (Demontagetiefe). Dieses Optimierungsproblem soll die dynamische Planung und Bewertung von Layoutvarianten unter Berücksichtigung der Demontagetiefe der WEA-Komponenten als variable Eingangsgröße umfassen. Die Demontagetiefe kann zwischen den Layoutphasen variieren, sodass bestimmte Komponenten in ausgewählten Phasen vollständig, in anderen Phasen jedoch nur teilweise zerlegt werden, um sie zu Demontagefabriken oder Deponien im Hinterland zu transportieren. Das Forschungsvorhaben ist in drei Teilziele gegliedert: 1. Diskussion und Dokumentation planerischer Voraussetzungen: - Erfassung und Integration notwendiger Eingangsinformationen (z. B. Zeit- und Kostenfaktoren einzelner Demontagetätigkeiten). - Identifikation relevanter Einflussfaktoren und Rahmenbedingungen mit Praxispartnern. - Bewertung ergänzender Informationen zu Demontage-, Transport- und Lagerprozessen. 2. Modellierung und heuristische Lösung eines dynamischen Layoutplanungsproblems: - Mathematische Definition der identifizierten Einflussfaktoren und Rahmenbedingungen. - Modellierung des zeitdynamischen Verlaufs und der Demontagetiefe als Entscheidungsvariable. - Entwicklung einer Zielfunktion zur Bewertung der Lösungsgüte unter Berücksichtigung von Kosten (z. B. Transport-, Demontage-, Lagerkosten). 3. Untersuchung der Einflussfaktoren auf die Layoutgestaltung: - Durchführung einer Parameterstudie zur Analyse unterschiedlicher Demontagestrategien auf die Layoutplanung. - Diskussion und Validierung der Erkenntnisse mit einem ExpertInnengremium. - Entwicklung praktischer Gestaltungsrichtlinien für die Einrichtung und den Betrieb von Hafenlayouts zur Demontage von Offshore-WEA. Zusammenfassend soll das Projekt durch die detaillierte Planung und Gestaltung des erforderlichen Flächenbedarfs mittels mathematischer Optimierungsalgorithmen zur dynamischen Layoutplanung den Gesamtflächenbedarf reduzieren und den Flächennutzungsgrad signifikant erhöhen, was die Gesamtkosten für den Rückbau von Offshore-Windparks positiv beeinflusst.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Malte Stonis