Im vorhergehenden Artikel wurden die Turmhöhen von Offshore-Windenergieanlagen sowie die diesbezüglichen charakteristischen Eigenschaften beleuchtet, auf deren geographische und maritime Rahmenbedingungen mit ihren einzelnen Auswirkungen auf die spezifische Dimensionierung von Offshore-Türmen in diesem Beitrag abschließend noch etwas näher eingegangen werden soll.
Wegen der vergleichsweise geringen Oberflächenrauigkeit auf See, die eine grundsätzliche Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit aufweist, ergibt sich ein steileres Höhenprofil der Windgeschwindigkeit, die nahe über dem Meeresspiegel stark zunimmt, während sich der Anstieg mit zunehmender Höhe aber deutlich stärker abschwächt als beispielsweise im Onshore-Bereich.
Die minimale Turmhöhe für den Offshore-Einsatz ergibt sich aus der Forderung eines minimalen Abstandes von rund eineinhalb Metern zwischen der größtmöglichen Wellenhöhe, der sogenannten „100-Jahres-Welle“ (d. h. standortabhängig bis zu 20 m Wellenhöhe), und jenem Anlagenteil, der nicht derart dimensioniert werden kann, dass er eine solch intensive Welleneinwirkung bzw. -beanspruchung ohne weiteren Schaden überstehen würde.
Da dies meist eine Art Anlandungsplattform einschließlich des Eingangsbereichs am unteren Teil des Turmes ist, müssen darüber hinaus auch der Rotor respektive die einzelnen Blätter über einen ausreichenden Freigang über dieser Plattform verfügen, so dass das Servicepersonal die Windenergieanlagen bzw. deren Plattformen allein schon aus HSE*-Gesichtspunkten möglichst gefahrlos betreten, die notwendigen Arbeiten dort verrichten und wieder verlassen kann.
Bei den Überlegungen zur Gestaltung der Turm- bzw. Nabenhöhe im Offshore-Bereich muss allerdings weiterhin beachtet werden, dass bei Wassertiefen um die 30 bis 40 Meter die Gesamthöhe der Tragkonstruktion und des Windanlagenturmes vom Seeboden bis zur Nabenhöhe leicht eine Bruttohöhe von 100 Metern überschreiten kann. Solche Dimensionen, zusammen mit den aus Wind- und Seegang resultierenden zusätzlichen Belastungen, stellen erhebliche Anforderungen an die Auslegung der Tragkonstruktionen hinsichtlich des dynamischen Verhaltens sowie der spezifischen Stand- und Ermüdungsfestigkeiten eines Offshore-Turmes dar.
Weiterführende Informationen, zum Beispiel zu den verschiedenen Konstruktionen von Windkraftanlagen, bietet im Internet die Webseite des Technik-Teams der Friedensschule Hamm unter http://www.friedensschule.schulnetz.hamm.de/.
[*] HSE: „Health, Safety and Environment“ als englische Abkürzung, gemeint sind Gesundheitsschutz, Arbeitssicherheit und Umweltmanagement auf betrieblicher Ebene.