Überblick über offshore-relevante Grundierungstypen

Bevor die einzelnen relevanten Gründungstechniken für Offshore-Windenergieanlagen in den nachfolgenden Artikeln detaillierter vorgestellt werden, sei zunächst ein zusammenfassender graphischer Überblick über die nach dem derzeitigen Stand der Technik für maritime Windkraftanlagen in Frage kommenden Fundamenttypen gegeben.

Die unten stehende Abbildung (Quelle: http://www.lineas.de/: V. Eckhardt, R. Kafemann et al.: „Offshore Windenergie – Chancen und Herausforderungen im Überblick“ / eig. Bearb.) zeigt die bei der Errichtung von Offshore-Windkraftanlagen zur Anwendung kommenden bzw. gekommenen vier Gründungsmethoden. Ganz links ist das bereits vor allem in den ersten dänischen Offshore-Windparks bewährte Gewichts- oder auch Schwerkraftfundament zu sehen. Es handelt sich dabei um Blöcke aus (Stahl-)Beton, die auch im herkömmlichen Brückenbau eingesetzt werden und sich für vergleichsweise geringe Wassertiefen von bis zu 10 Metern anbieten.

Rechts daneben ist die aus dem Onshore-Bereich wohl bekannteste Einpfahlgründung abgebildet, die auch MonopileFundamentierung genannt wird. Diese zylindrischen Gründungsrohre bieten einen guten Kollisionsschutz und lassen sich vergleichsweise einfach gegen Auskolkung schützen. Dafür sind Monopiles nur bei Wassertiefen von bis zu ca. 20 Metern geeignet und des Weiteren aufgrund der mangelhaften Stabilität bzw. Standfestigkeit nicht bei steinigen Meeresböden einsetzbar.

Das zweite Teilbild von rechts zeigt die sogenannte Tripod-Struktur als eine Dreibein-Grundierung aus Stahl. Ein Pluspunkt dieser Konstruktion ist die Einsparung von Material und somit von Projektkosten durch die Anwendung von Stahlrohren mit kleinerem Durchmesser als bei Monopiles. Darüber hinaus lassen sich Tripods auch bei Wassertiefen von über 20 Metern einsetzen und können gut gegen Auskolkung geschützt werden. Wie Monopiles auch können diese Dreibeingründungen jedoch nicht bei steinigem Untergrund eingesetzt werden.

Ganz rechts ist die insbesondere im traditionellen Offshore-Bereich der Erdöl- und Erdgasförderung etablierte Gitterkonstruktion in Form einer sogenannten Jacket-Struktur (jacket, engl.: „Umhüllung, Mantel“) abgebildet, die eine vierbeinige Fachwerkskonstruktion ähnlich herkömmlichen Strommasten aus Stahl darstellt. Ein Vorteil dieser Gründungsvariante ist der geringe Materialbedarf, die damit zusammenhängenden niedrigeren Projektkosten und die Einsetzbarkeit auch bei großen Wassertiefen. Als nachteilig ist demgegenüber die relativ geringe Kollisionssicherheit anzusehen.

In den folgenden Beiträgen soll nun eine eingehende Beschreibung der hier überblicksartig vorgestellten, für die maritime Windenergienutzung relevanten Gründungstypen vorgenommen werden.