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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 (OWP) Kaskasi II vorgenommen werden sollen. BioConsult SH hat dazu gemeinsam mit RWE Renewables, der itap GmbH, sowie der Universität Stuttgart (Institut für Geotechnik) und der Technischen Universität Berlin (Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik) kürzlich eine entsprechende Kooperationsvereinbarung unterzeichnet. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das von RWE Renewables koordinierte Forschungsprojekt.

In diesem Jahr beginnt RWE Renewables 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.

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.
Die Reaktion von Schweinswalen auf Dauerschall ist im Gegensatz zu impulshaften Schalleinträgen hinsichtlich Meidung oder Vertreibung von Schweinswalen noch weitgehend unerforscht. Um hierzu neuer Erkenntnisse zu gewinnen, werden von BioConsult SH Schweinswale mittels Flugerfassungen (HiDef) und durch die kontinuierliche Aufnahme ihrer Echoortungsrufe durch C-PODs im und um den Bereich des OWP „KASKASI II“ vor, während und nach der Vibrationsrammung erfasst. Mit diesen Daten können mögliche Reaktionen der Tiere auf die Bauarbeiten erkannt und die schalltechnische Wirksamkeit der Vibrationsrammung hinsichtlich des Schutzes der Tiere bewertet werden.

Die ersten Untersuchungen auf See sind für Sommer 2021 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.
Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, auf bereits vorliegenden Ergebnissen der Forschung zur Vibrationsrammung 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.