Die Erosion bei Pfahlgründungen

Die Tragfähigkeit einer Pfahlgründung wird durch Erosion demgegenüber zunächst nur lokal im oberen Bereich der Gründungsstruktur beeinträchtigt. In Abhängigkeit von der Kolktiefe ist nicht nur ein vermehrter Lastabtrag über tiefere Bodenschichten möglich, sondern auch eine erosionsbedingte Verringerung der horizontalen und vertikalen Tragfähigkeit der Gründungsstruktur.

Im Planungskonzept einer Monopile-fundierten Offshore-Windkraftanlage wäre es zum Beispiel denkbar, bei Pfahlgründungen auf einen Erosionsschutz zu verzichten und dafür die Erosion durch eine um die erwartete Kolktiefe verringerte rechnerische Einbindelänge des Pfahls zu berücksichtigen, sofern die oberen Bodenschichten im Hinblick auf die Tragfähigkeit des Pfahls denn eine nennenswerte Berücksichtigung finden. Ein entsprechender nachträglicher Kolkschutz würde in diesem Fall bei Erreichen einer festgelegten Kolktiefe allerdings als eine unter Umständen zeit- und vor allem auch kostenaufwendige Sanierungsmaßnahme erforderlich werden.

Dieses Konzept setzt des Weiteren zum einen eine gleichmäßig verlaufende Entwicklung des Kolkes voraus und zum anderen, dass durch regelmäßig durchzuführende Kontrollen etwaige kritische Entwicklungen rechtzeitig erkannt und in der Folge durch geeignete Baumaßnahmen verhindert werden können, so dass dadurch gleichzeitig auch einem Versagen der Gründung vorgebeugt werden kann. Die Wahrscheinlichkeit einer unerwartet großen und raschen Erosion, zum Beispiel durch Stürme, ist ohne einen geeigneten Kolkschutz grundsätzlich wesentlich größer als bei Pfahlgründungen, die mit entsprechenden Erosionsschutzmaßnahmen ausgestattet sind.

Weiterhin ist eine kurzfristige Sanierung aufgrund der zu erwartenden großen Anzahl von Offshore-Windenergieanlagen und der starken Witterungsabhängigkeit der Baumaßnahmen sowie der Wartungs- und Reparaturarbeiten im Offshore-Bereich nicht in jedem Fall sichergestellt, was insbesondere für den Bereich des Erosionsschutzes von Monopile-Grundierungen konkurrierende Zielbeziehungen im Hinblick auf den Kosten- und Zeitaufwand aufwirft.

Zusammenfassend kann daher festgehalten werden, dass bei Schwergewichtsgründungen gemäß den Ausführungen im vorangegangenen Artikel geeignete Erosionsschutzmaßnahmen nahezu zwingend erforderlich sind, während bei Pfahlgründungen das Risiko einer kurzfristig erforderlichen Sanierung gegenüber den anfangs verringerten Baukosten abzuwägen ist, zumal in Gegenden mit signifikanter Erosion die Kosten für die Fundamentierung exponentiell ansteigen. Die eben angesprochenen Komplikationen der Einpfahlgründungen können unter gewissen Modifikationen zudem auch auf den Bereich der Tripoden übertragen werden (Literatur).