Die Erosion bei Schwergewichtsgründungen

In den folgenden beiden Artikeln soll das Problem der Erosion in Bezug auf die Fundamentierungsvarianten der Gewichts- sowie der Pfahlgründung bei Windkraftanlagen im Offshore-Bereich behandelt werden.

Durch Erosion, also den durch die Wellenbewegung bzw. durch die Meeresströmung bewirkten Bodenabtrag, kann im Zusammenhang mit einer Schwergewichtsgründung die für den Lasteintrag in den Baugrund zur Verfügung stehende Fläche wesentlich reduziert werden. Die Gründung kann dadurch in ihrer Gesamttragfähigkeit unter Umständen massiv gestört werden, was bis hin zu einem vollständigen Versagen in Form von Grund- bzw. Fundamentbrüchen führen kann.

Als geeignete Schutzmaßnahmen gegen derartige erosionsbedingte Schädigungen im Hinblick auf Schwerkraftsgründungen kommen die bereits im vorangehenden Artikel „Einfluss des Baugrunds auf Offshore-Windenergieanlagen“ angesprochenen Bettungsschichten oder Fundamentschürzen aus Stahlspundwänden oder auch aus Stahlbeton in Frage, die neben der Herstellung einer gleichmäßigen Bettung der Fundamentierung gleichzeitig auch dem Erosionsschutz dienen.

Die Fundamentschürzen durchdringen dabei die erosionsgefährdete Bodenschicht und verhindern auf diese Weise eine Unterspülung des Fundaments. Eine entsprechende Bettungsschicht aus grobem Material schützt den darunterliegenden erosionsgefährdeten Meeresboden darüber hinaus vor einem Abtrag durch Strömungs- und Wellenkräfte. Zu beachten ist, dass Erosionsschutzmaßnahmen an einer Schwergewichtsgründung – bis auf den seitlich des Fundaments befindlichen Bereich einer Bettungsschicht – nach ihrem Einbau für eine Inspektion oder auch für eine Erneuerung nicht mehr zugänglich sind.

Um etwaigen Schäden infolge von Bodenabtrag vorzubeugen, sollte – wenn möglich – von Schwergewichtsfundamenten Abstand genommen werden und gegebenenfalls auf andere Fundamentierungsmöglichkeiten zurückgegriffen werden, falls der jeweilige Standort von vorneherein für Erosionsvorgänge durch Wellen- und Strömungsbewegungen in größerem Umfang bekannt ist.

Weiterführende Informationen zum Thema finden sich unter anderem auch auf der Internetseite http://www.gigawind.de/ der gleichnamigen Forschungsgruppe an der Leibniz Universität Hannover (LUH), die sich seit dem Jahr 2000 insbesondere mit bau- und umwelttechnischen Problemstellungen von Offshore-Windenergieanlagen befasst.