Die Optimierung gewinnt aufgrund von steigenden Rohstoffpreisen und wach-sender Ressourcenknappheit in allen technischen und nichttechnischen Bereichen immer mehr an Bedeutung. Mit ihr sind Unternehmen in der Lage ökonomischer und auch ökologischer zu wirtschaften. Die Optimierung wird in vielen Bereichen des täglichen Lebens angewendet. Sie reicht vom Versuch den täglichen Weg zur Arbeit zu optimieren, über die Maximierung von Aktienkursen und Gewinnen, bis hin zur Optimierung technischer Prozesse und Produkte. In der Strukturmechanik wird die Optimierung seit vielen Jahren zur Verbesserung der Produktperformance und zur Reduzierung der Kosten eingesetzt. Durch sie können jedoch nicht nur die Materialkosten oder auch die gesamten Herstellkosten von Produkten verringert, sondern auch die Umweltbelastungen reduziert werden. Bei der Herstellung einer Tonne Stahl werden beispielsweise 17,4 GJ Energie benötigt und 1,35 Tonnen CO2 erzeugt [1]. Somit trägt die Optimierung durch Materialeinsparung nicht nur zu einer Verbesserung der Produktperformance oder Kostenreduktion bei, sondern leistet durch Energie-einsparung und Reduzierung der Emissionen auch einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz. Soll eine technische Komponente optimiert werden, muss das exakte Verhalten dieser Komponente analysiert und bewertet werden. Hierzu lassen sich physische Tests durchführen, welche allerdings oftmals sehr teuer und zeitaufwendig sind. Die Kosten eines Crashversuchs, eines sich in der Entwicklung befindlichen Kraftfahrzeuges, liegen beispielsweise in der Größenordnung um 1 Mio. € [2]. Aufgrund dessen werden diese Tests heutzutage zunehmend durch computergestützte Analysen ersetzt. Mithilfe verschiedener „Computer-Aided Engineering“ (CAE) - Verfahren können die unterschiedlichsten Analysen durchgeführt und ausgewertet werden. Die vorliegende Bachelorarbeit wurde im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützten Forschungsprojektes zur Optimierung von Offshore Gründungsstrukturen bei der Firma RLE International GmbH durchgeführt. Kooperationspartner dieses Forschungsprojektes sind das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung sowie die Weser Wind GmbH. Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung eines automatisierten Optimierungsprozesses zur Formoptimierung am Beispiel einer Offshore Wind-kraftwerk Gründungsstruktur. Hierzu werden verschiedene CAE-Analyse-verfahren zu einem Optimierungsprozess gebündelt. Der Hauptbestandteil dieser Arbeit liegt darin die einzelnen Anwendungen und Programme so miteinander zu verknüpfen, dass eine automatisierte Strukturoptimierung durchlaufen wird. Des Weiteren sollen die Umsetzbarkeit eines solchen Optimierungsprozesses erkundet und Erfahrungen im Hinblick auf zukünftige Projekte gesammelt werden. In Kapitel 2 wird zunächst einmal eine grundlegende mathematische Definition eines Optimierungsproblems gegeben, sowie die allgemeine Vorgehensweise einer Optimierung beschrieben. Zudem wird auf die Funktionseigenschaft „Konvexität“ eingegangen. Diese beschreibt den Verlauf einer Funktion und lässt Rückschlüsse auf mögliche Optima zu. In Kapitel 3 wird auf die unterschiedlichen Gruppen der mathematischen Optimierungsstrategien eingegangen. Hierzu zählt unter anderem die Art und Weise, wie der Optimierer Restriktionen einer Optimierungsaufgabe berücksichtigt. Hierbei besteht beispielsweise die Möglichkeit diese Restriktionen direkt in der Optimierung zu berücksichtigen, oder diese über eine Ersatzfunktionen einfließen zu lassen. Des Weiteren werden die Möglichkeiten der Approximation der Zielfunktion behandelt. Zum Abschluss des Kapitels werden aus der Erfahrung des Ingenieurs hergeleitete Optimalitätskriterienverfahren aufgezeigt, sowie die aus Beobachtungen der Natur entwickelten biologischen Wachstums-regeln erläutert. verschiedenen Varianten der Strukturoptimierung und deren Umsetzungsmöglichkeiten mithilfe der FEM behandelt. In Kapitel 5 wird der in dieser Bachelorarbeit aufzubauende Optimierungsprozess grundsätzlich beschrieben, sowie die verwendeten Programme und die Offshore Windkraftwerk Gründungsstruktur vorgestellt. Des Weiteren werden die Restriktionen, die Lasten / Lastfälle und die Designvariablen der Optimierung besprochen. Das 6. Kapitel behandelt nun die Entwicklung des Optimierungsprozesses. Hierin werden die einzelnen Schritte zum Aufbau des automatisierten Prozesses beschrieben und die aufgetretenen Probleme in der Prozessentwicklung mit den gewählten Lösungen aufgezeigt. Zu Beginn des Kapitels wird zunächst allgemein die Finite-Element-Modellierung solcher Strukturen beschrieben. Nachdem in Kapitel 6 die Prozessentwicklung beschrieben wurde, wird in Kapitel 7 das Ausgangsmodell der Optimierung dargestellt, die Optimierung durchgeführt und deren Ergebnisse präsentiert. In Kapitel 8 und 9 folgen die Auswertung der Optimierung, sowie die Diskussion der Ergebnisse und des gesamten Optimierungsprozesses. Eine kurze Zusammenfassung der gesamten Arbeit, sowie ein Ausblick auf mögliche weitere Projektschritte werden in den Kapiteln 10 und 11 gegeben. Auf die Möglichkeiten der simulationsgestützten Optimierung mithilfe der Finiten-Elemente-Methode (FEM) wird in Kapitel 4 näher eingegangen. Hierzu werden zunächst eine allgemeine Definition, sowie die Vorgehensweise und die Ziele einer FEM-Simulation aufgezeigt. Darauffolgend werden dann die