Vibrieren statt rammen: Neues Forschungsprojekt untersucht innovative Installationsmethode für Offshore-Fundamente

„VISSKA“ - hinter dieser Abkürzung verbirgt sich ein Forschungsprojekt, mit dem weitreichende Untersuchungen zur Vibrationsrammung in Bezug auf die Installation, die Schallemissionen und die Auswirkungen auf Schweinswale im Offshore-Windpark Kaskasi II vorgenommen werden sollen. RWE Renewables, die itap GmbH, die BioConsult SH GmbH & Co. KG sowie die Universität Stuttgart (Institut für Geotechnik) und die Technische Universität Berlin (Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik) haben kürzlich eine entsprechende Kooperationsvereinbarung unterzeichnet. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das von RWE koordinierte Forschungsprojekt.

In diesem Jahr beginnt RWE vor Helgoland mit der Errichtung ihres Offshore-Windparks Kaskasi (342 Megawatt). Dieser wird der erste Offshore-Windpark weltweit sein, der diese neuartige Installationsmethode anwendet, um die Fundamente für die Windturbinen bis zur endgültigen Tiefe in den Meeresgrund einzubringen. Die Anwendung der innovativen Vibrationsrammtechnik, des sogenannten „Vibro Pile Driving“, ermöglicht eine deutlich schnellere und für die Gründungsstruktur schonendere Einbringung bei deutlich reduzierter Schallentwicklung.

Bislang werden Fundamente für Offshore-Windturbinen mittels eines Hydraulikhammers mit einzelnen Schlägen in den Meeresgrund gerammt. Das neue, schallärmere Verfahren hingegen nutzt senkrecht gerichtete Schwingungen, um die Fundamente in den Boden einzubringen. Der Einsatz von zusätzlichen Schallminderungsmaßnahmen zum Schutz von Meeressäugern ist bei der innovativen Vibrationstechnik voraussichtlich nicht länger erforderlich.

Die Pilotanwendung bei Kaskasi wird durch ein umfangreiches Forschungsvorhaben begleitet. Gemeinsam wollen die Partner Prognosemodelle zur Einbringung der Monopile-Fundamente (Gründungsstrukturen) mittels Vibrationsrammung und zu der dabei entstehenden Schallentwicklung erstellen und durch Messungen unter Offshore-Bedingungen validieren. Weiterhin werden umfangreiche ökologische Begleituntersuchungen über das Verhalten von Schweinswalen als Reaktion auf das schallarme Installationsverfahren durchgeführt. Die ersten Untersuchungen auf See sind für diesen Sommer geplant. Die insgesamt 38 Fundamente für die Windkraftanlagen werden ab dem dritten Quartal 2021 installiert. Der Abschlussbericht des 28-monatigen Forschungsvorhabens soll Anfang 2023 vorliegen.

Zusammen mit den vier Projektpartnern knüpft RWE mit diesem Vorhaben an jahrelange Forschung im Bereich der Vibrationsrammung im Labor und in Feldversuchen an. Die bisher durchgeführten Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass das Installationsverfahren das Potenzial hat, sowohl die Unterwasserschallemissionen als auch die Installationsdauer zu verringern. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, auf den vorliegenden Ergebnissen aufzubauen und diese um weitere Erkenntnisse zu ergänzen. Langfristig soll die neuartige Gründungsmethode als eine schallärmere und naturverträglichere Alternative zum bisher genutzten Impulsrammverfahren etabliert werden.

Der Windpark Kaskasi kann mehr als 400.000 Haushalte mit Ökostrom versorgen

Der Offshore-Windpark Kaskasi entsteht 35 Kilometer nördlich der Insel Helgoland und soll im Sommer 2022 ans Netz gehen. Nach der vollständigen, kommerziellen Inbetriebnahme im vierten Quartal 2022 wird Kaskasi rechnerisch rund 400.000 Haushalte pro Jahr mit grünem Strom versorgen.