Fundamente

Monopiles: Fest verankert

Bild: Fundamente am Hafen

Quelle: bowterminal

Um die Windräder sicher und standfest in der 21 bis 32 Meter tiefen Nordsee aufzustellen, werden die Fundamente bis zu 32 Meter tief im Meeresboden verankert. Auf welchen der verschiedenen Fundament-Typen die Wahl fällt, hängt von Faktoren wie Art der Turbinen, Bodenbeschaffenheit, Wellenhöhe und Wassertiefe ab. Für die Bedingungen im Windpark DanTysk sind Fundamente des Typs Monopile am besten geeignet. Dafür werden einzelne Gründungspfähle in den Seeboden getrieben, über die dann ein Verbindungsstück, genannt Transition Piece, gestülpt wird. Auf dieses Verbindungsstück wird das unterste Turmsegment geschraubt und im Folgenden die weiteren Bestandteile der Windenergieanlage montiert.

70.000 Tonnen Stahl

Für die Planung, die Fertigung und Installation der Fundamente ist das Joint Venture Per Aarsleff/Bilfinger Berger verantwortlich. Insgesamt werden für die bis zu 63 Meter langen Rohre rund 70.000 Tonnen Stahl verarbeitet – dies ist soviel Gewicht wie etwa 50.000 Mittelklassefahrzeuge auf die Waage bringen. Die Errichtung der ersten Gründungspfähle beginnt Ende 2012.

Schallminderung im Fokus

Besonderes Augenmerk liegt im Verlauf der Bauarbeiten auf der Reduzierung des Schalls, der bei Installation der Gründungspfähle entsteht. Um den Gehörsinn von Meeressäugern durch die Geräuschentwicklung bei der Installation der Gründungspfähle nicht zu beeinträchtigen oder gar zu schädigen, wird ein mehrstufiges Verfahren angewendet. Vor dem Installationsstart werden mit sogenannten Pingern und Seal scarern Geräusche erzeugt, die die Meeressäuger warnen und veranlassen, das Baugebiet zu meiden. Die ersten Minuten der folgenden Rammung geschehen mit einem so genannten Softstart, der die Hauptrammphase ankündigt.

Die Bremen Hunter legt die Schläuche aus, die als Blasenschleier dienen.

Der ausgelegte Blasenschleier

Im Zentrum der Maßnahmen steht der sogenannte „mehrfache Blasenschleier“. Hierbei handelt es sich um ein System mit zwei oder mehreren Schläuchen, die von Begleitschiffen nebeneinander großräumig um den Ort der Rammung auf den Seeboden gelegt werden. Kompressoren pressen Luft in diese Schläuche, so dass aus den vorgesehenen Öffnungen Luftblasen entweichen. Diese bilden in der Masse einen geschlossenen Blasenschleier der bis zur Wasseroberfläche aufsteigt. Auf diese Weise werden die Schallemissionen der Rammschläge deutlich vermindert, so dass der Gehörsinn der Meeressäuger geschützt wird. Zusätzlich wird der entstandene Hydroschall sowie die Walpopulation in verschiedenen Distanzen zum Gründungspfahl mit Meßbojen permanent aufgezeichnet und ausgewertet. Da es für den Lärmschutz derzeit noch keinen Standard gibt, wird im Laufe des Installationsprozesses des Blasenschleiers ständig erweitert und optimiert. So ist es gelingt es, den Lärmpegel stetig zu reduzieren.

Die Schläuche auf der Bremen Hunter für den dreifachen Blasenschleier. - Foto: Tomas Hansen

Im Vordergrund: ein Gründungspfahl während des Rammvorgangs. Im Hintergrund: Das Blasenschleierschiff in Aktion.

Vattenfall möchte als verantwortungsvoller Errichter des Windparks mehr über die möglichen Auswirkungen in der Bauphase erfahren und hat daher ein zusätzliches Forschungsprojekt initiiert: Das Projekt wird von der Uni Aarhus in Dänemark geleitet und von den Vattenfall Bereichen R&D und DanTysk sowie der Agentur BioConsult SH unterstützt. So sollen zwölf zusätzliche Messbojen, die sich im weiteren Umfeld des Baugebietes befinden, den dort vorhandenen Hydroschall sowie die Walpopulation, vor, während und nach der Installationsphase der Gründungsstrukturen feststellen. Auf diese Weise möchte man zusätzliche Erkenntnisse im Zusammenhang zwischen Baulärm und der Walpopulation gewinnen. Die Ergebnisse fließen in weitere Forschungsprojekte für die Offshore-Windindustrie ein.

Dass der Schweinswal zurückkehrt, wurde bereits in lang angelegten Studien mehrfach bewiesen. Der Bau von Offshore-Windkraftanlagen erzeugt nach Fertigstellung große Schutzräume, da in den Windparks keine Fischerei zugelassen ist und damit die Hauptgefahr für die kleinen Meeressäuger durch (Grund-)Stell- und Treibnetzen (Ostsee) vermieden wird. Darüber hinaus siedeln sich eine Vielzahl von Lebewesen hier an, die später als Nahrungsquelle für die Schweinswale dienen.

 Vattenfall und die Stadtwerke München haben sich in 2011 zudem an dem Forschungsprojekt „ESRA“ beteiligt, das mit Hinblick auf zukünftige Windparks auf dem Meer verschiedene Techniken zur Schallreduzierung untersucht und Kenntnisse über die Ausbreitung von Schall unter Wasser gewonnen hat.

Weiter führenden Links zum Thema:

Studie: First offshore wind farm in the Netherlands has positive impact on marine life

ESRa-Projekt: Forschung zur Schallminderung

Zur Sudie: Danish offshore wind - Key Environmental Issues (als Download)