Errichtung von Monopile-Gründungen im Offshore-Bereich I

In den letzten drei Artikeln wurden die Merkmale und Besonderheiten der Monopile-Fundamentierung für Offshore-Windkraftanlagen angesprochen. In den beiden folgenden Beiträgen sollen nun speziell der Rammvorgang und die diesbezüglich erforderlichen -vorrichtungen betrachtet werden.

Für die Rammarbeiten der Pfähle sind entsprechende Spezialschiffe oder auch sogenannte Jack-Up-Plattformen notwendig. Diese Schiffe bzw. Plattformen müssen mit einer ausreichenden Hebekapazität ausgestattet sein, um die relativ schweren Gründungsrohre und insbesondere den Hydraulikhammer mit einem Eigengewicht von etwa 500 bis 700 Tonnen befördern und handhaben zu können, um die Fundamente vor Ort mittels Kranhubinseln errichten zu können.

Mit diesen Jack-Up Vessels (jack, engl.: „Hebevorrichtung“) übernehmen in der Folge dann Mannschaften, zum Beispiel von der dänischen Spezialfirma MT Højgaard, Søborg (Dänemark), die erforderlichen Gründungsarbeiten unter Wasser. Die Schiffe zur ca. 18 bis 25 Meter tiefen Rammung der Monopiles in den Seegrund sind dabei auf vier schweren Pfeilern abgestützt, die bis zum Seegrund reichen.

Im Rahmen der Vorbereitungsarbeiten wurden zum Beispiel am Windparkstandort „Horns Rev“, Dänemark, die stark schallgefährdeten Schweinswale sowie andere Meeressäuger durch entsprechend hochfrequente Pfeifen oder andere akustische Instrumente aus dem Bereich der Offshore-Baustelle vertrieben.

Bei den eigentlichen Rammarbeiten sind weitere Aspekte in geeigneter Weise zu berücksichtigen. So haben beispielsweise größere Nabenhöhen und Rotordurchmesser der Anlagen sowie Standorte mit größeren Wassertiefen durch das proportional zur Momentenbeanspruchung erforderliche Widerstandsmoment des Pfahlquerschnitts einen größeren Pfahldurchmesser zur Folge, womit eine entsprechende Erhöhung der Masse des einzubringenden Pfahles verbunden ist.

Für einen effektiven Eintrag der Rammenergie muss die Masse der Rammvorrichtung, des sogenannten Rammbärs, in etwa derjenigen des Rammgutes in Form des zu installierenden Monopiles entsprechen. Mit geringer werdendem Massenverhältnis zwischen Rammbär und Rammgut wird das Einbringen zunehmend schwieriger, so dass Pfahldurchmesser und Einbindetiefe durch die verfügbaren Rammgeräte prinzipiell begrenzt sind.