Fraunhofer IWES: Erfolgreiche Messkampagne für 50Hertz in der Ostsee

Um eine neue Offshore-Plattform des Netzbetreibers effizient planen zu können, wurde der Meeresboden mithilfe seismischer Messmethoden auf Findlinge untersucht. Mit dem innovativen Verfahren können große Steine bis 100 m unter dem Meeresboden detektiert werden. Das ermöglicht eine möglichst verlässliche und daher kostengünstigere Planung und minimiert Risiken bei der Installation von Windparks und Plattformen. Das technische Verfahren ist in dieser Form einzigartig und wird stetig weiterentwickelt.

Die Planung und Installation einer Offshore-Plattform erfordert genaue Kenntnisse über den Baugrund, denn zu spät entdeckte große Steine können Planung und Bau verzögern und damit das Gesamtprojekt verteuern. Daher werden vor dem Bau von Umspannplattformen immer bauvorbereitende Maßnahmen durchgeführt. Das Fraunhofer IWES hat mit der neuen Methode geprüft, ob in einer bereits vorerkundeten Windparkfläche für das sogenannte Ostwind 3-Projekt von 50Hertz Findlinge im Boden liegen. Mit der seismischen Detektion kann frühzeitig geklärt werden, ob eine Neupositionierung der Umspannplattform erforderlich sein könnte, um Schäden bei der Installation zu vermeiden.

Datenerfassung für die Findlingsdetektion mit dem Manta Ray G1

Mithilfe des patentierten „Manta Ray G1“ können die IWES-Wissenschaftler*innen Findlinge, Boulder, in einer Tiefe von bis zu 100 m unterhalb des Meeresbodens lokalisieren. Das Messsystem besteht aus einem Schlepprahmen, worauf seismische Sensorik (Hydrophone) und Positionierungssysteme angebracht sind. Während der Vermessung der Untersuchungsfläche fangen die Hydrophone die zurückgeworfenen Schallwellen auf, die zuvor von einer Signalquelle ausgesendet wurden. Der Meeresboden wird somit Stück für Stück erfasst und kann dreidimensional abgebildet werden. Mithilfe des Systems werden aber nicht nur die Sedimentschichten kartiert, sondern durch den speziellen Aufbau des Messsystems können auch im Meeresgrund liegende Steine detektiert werden. Dies wird durch die Methode der Diffraktionsabbildung möglich, mit der die von den Findlingen gestreute akustische Energie auf ihren Ausgangspunkt hin zurückverfolgt werden kann. Diese Methode ermöglicht so die genaue Lokalisierung von Steinen innerhalb der vermessenen Meeresbodensedimente.

Seismische Messergebnisse reduzieren Risiken

“Für uns ist die genaue Kenntnis der Bodenbeschaffenheit wichtig, um mögliche Installationsrisiken zu vermeiden. Wir können Verzögerungen im Bau vermeiden und somit Kosten einsparen. Das Verfahren hat gezeigt, dass es funktioniert und die für uns wichtigen Messergebnisse liefert, die wir für eine genaue Planung brauchen”, sagt Dr. Henrich Quick, Leiter Offshore von 50Hertz.

Dr. Benedict Preu, Abteilungsleiter Baugrunderkundung am Fraunhofer IWES, erklärt: “Mit unserem seismischen Messverfahren unterstützen wir 50Hertz dabei, die Plattform so präzise wie möglich planen zu können und Risiken zu minimieren. Wir entwickeln das Verfahren stetig weiter und haben anhand unserer Erfahrungen aus vorangegangenen Projekten gesehen, dass das Verfahren gut funktioniert und die detaillierten Daten aussagekräftig sind. Wir können die gesamte Offshore-Industrie dabei unterstützen genaue Kenntnisse über den Boden zu erlangen und somit passende Lösungen für jedes Bauvorhaben finden. Damit treiben wir den Windenergieausbau voran.“

Die für 50Hertz erfolgte Detektion wurde innerhalb nur einer Woche mit dem Vermessungsschiff MV Situla durchgeführt. In dieser Zeit wurde das Schiff mobilisiert, das heißt, das gesamte Equipment und die Technik wurde einsatzbereit gemacht und getestet, die Messung durchgeführt und das Schiff anschließend wieder demobilisiert.