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1/2 | 2013

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Technik &Management

Technik &Management Luft/Lärm Zur Erzeugung der Druckluft sind mehrere mobile Kaeser- Baukompressoren fest auf dem Schiff installiert. Schallschutz mitDruckluft Offshore-Windparks sind ein tragendes Element der Energiewende. Ihre Errichtung ist für Meeresbewohner allerdings nicht ganz unproblematisch. Deshalb sorgt nun Druckluft dafür, dass lärmsensible Tiere so wenig wie möglich gestört werden. Daniela Koehler Wer Windenergie will, muss dorthin, wo der Wind weht –also besonders nach draußen auf das Meer. Derzeitsind 29 deutsche Windparks genehmigt, 26inder Nordsee, drei in der Ostsee. Abweichend von der gängigen Praxis in andereneuropäischen Staaten, werden die Anlagen in Deutschland sehr weit vonden Küsten entfernt in Gebieten mit großen Wassertiefen errichtet. Damit die am Ende rund 150 Meter hohenWindkraftanlagen sicherstehen und Wind und Wellentrotzen können, müssen ihre Fundamente solide sein. Das bedeutet, dass die Gründungskörper mit StahlrammpfählentiefimMeeresboden verankert werden. Über 30 Meterwerdensie in denBoden geschlagen. Solch massive Bauarbeiten unter Wasser erzeugen Schallwellen, die im Wasserübertragen werden. Schützenswerter Lebensraum Das offene Meer von Nord- und Ostsee, die Küsten und besonders das Wattenmeer sind jedoch wichtige und schützenswerte Lebensräume für zahlreiche Tier-und Pflanzenarten. Der Bau vonOffshore-Windparksund derdabei entstehende Schall kann sich negativ auf diese Lebensräume auswirken. Allerdings nur während der Bauzeit selbst. Bei einer Untersuchung des Offshore- Windparks Egmond aanZee kamenniederländischeWissenschaftlerzudem Ergebnis, dass sich Windparks insgesamt betrachtet positiv auf die Tierwelt auswirken. So sei nach Angaben der Forscher die Biodiversität innerhalb des Windparks größer, als in der umgebendenNordsee. Diestrifftinsbesondere auf Meerestiere zu,die in denfertigen Windparks Ruhestätten und Schutz finden. NegativeAuswirkungen giltessomit nur während des Baus zu vermeiden. Während derErrichtung derAnlagen sind besonders Schweinswale von den Maßnahmen betroffen. Die bis zu 1,85 Meter langen schwarz-weißen Zahnwale sind mit den Delfinen verwand. Sie haben einen Hörbereich von cirka 1bis 150Kilohertz (kHz) und orientieren sich über Ultraschall. Jeder Schlag, der beim Hineinrammen der Anlagenfundamente entsteht, verursacht eine Schallwelle,die unterWasser kilometerweit hörbar ist. Diese können bei denTierenzuzeitweiliger,wenn nicht garzupermanenterSchwerhörigkeit und Orientierungslosigkeitführen. Da es sichbei derdeutschenBauweise um eine Besonderheit handelt, gibt es derzeitnochkeine wirksamenMaßnahmen zur Rammschallminderung, die sichindie komplexe Logistik einbinden lassen würden.InanderenLändern,die bereits in größerem Umfang Offshore- Windanlagen vor ihren Küsten errichtet haben, ist es für die Baugenehmigung ausreichend, die Meeressäuger während des Baus mit unterschiedlichen Maßnahmen temporär fernzuhalten. So werden zum Beispiel Sonar-Bojen (Pinger) eingesetzt, die im Vorfeld der Fundamentinstallation akustische Signale aussenden, umdie Meeressäuger abzuweisen. Gleichzeitig überwachen Walbeobachterdas Umfeld des Baugebietes und kontrollieren die Wirkung derBojen. Physik hilft Wale schützen Eine wirksame Alternative für die deutscheBauweise istdie Erzeugung eines Blasenschleiers. Dieser beruht auf einem einfachen physikalischen Phänomen. Luftblasen senken die Ausbreitungsgeschwindigkeit und -intensität von Wasserschall. Zudiesem Ergebnis kommt zumBeispiel eine wissenschaftliche Untersuchung, die bei der Errichtung des Fundaments für die Forschungsplattform FINO 3etwa 80km westlich der Insel Sylt durchgeführt wurde.Das Institut für Statik und Dynamik derUniversität Hannover begleitete die großmaßstäbliche Erprobung eines „GroßenBlasenschleiers“ wissenschaftlich (BMU-gefördertes Forschungsvor- 38 UmweltMagazin Januar 2013

Beka-3 ist eines von zwei Schiffen, die dafür ausgerüstet sind, die Schläuche auszulegen und die Blasenvorhänge zu betreiben. Die von den mobilen Baukompressoren erzeugte Druckluft strömt durch unterschiedlich große Düsen inden Schläuchen wieder aus, nachdem diese amMeeresboden verlegt wurden. Bilder (3) und Grafik: Kaeser Aufbau des kompletten Schallschutzsystems haben „Schall FINO 3“, Förderkennzeichen 0325023A/0325077). Die Studie zeigte,dass auf diese Weise in einerEntfernung von 910 Metern eine Schallminderung von 12dB(Breitbandpegel, SEL) und 14 dB (Spitzenpegel,Lpeak) erzielt werden konnte. So bildet der Blasenschleier, der um die Rammstelle selbst gelegt wird, einen effektiven Schallschutz fürdie Umgebung. Zum Erzeugen des Schleiers werden zunächstrund um die Unterwasserbaustelle mit einem Spezialschiff Druckluftschläuche gezogen, die über die gesamte Länge hinweg mit unterschiedlich großen Düsen versehen sind, sodass die erzeugten Blasen in ihren Größen variieren. Gleichzeitig werden mehrere Baukompressoren zur Drucklufterzeugung auf Schiffen stationär installiert.Diese pumpen Druckluftindie am Meeresboden liegenden Schläuche. Durch die eingebrachten Düsen entweicht die Druckluft wieder und steigt als Luftblasenvorhang auf. Dieser Blasenschleier ist für die Schallwellen ein Hindernis. So entsteht eine Unterwasser- Lärmschutzwand für Schweinswale und andere Meerestiere. Mobile Kompressoren machen Druck Angewendet wird das System zum Beispiel von dem Unternehmen Weyres-Offshore, die den Druckluftschleier mit Hilfe von Kaeser Kompressorendes Typs Mobilair 350 und 250 erzeugen. Erprobt wurde es erstmals beim Errichten des Messmastes für das Vorhaben Nordsee-Ost im September 2011.Derzeit laufen die Vorbereitungen für den Bau von 48 Fundamenten für diesesProjekt. Weyres-Offshore setzt zwei eigene Schiffe ein: Beka-3 und die Jestan-5 sind mit jeweils zwei 1100 Meterlangen Blasenschleier-Schläuchen ausgerüstet. Im Einsatz werden die Schläuche noch vor dem Auslegen unter Druckluft gesetzt, also bereits aktiv ausgelegt. Aufjedem Schiff liefern die Kaeser-Baukompressoren jede Menge Druck. Auch beim Bau der Kompressoren wurden Umweltschutzaspekte berücksichtigt. Der Kompressorblock mit dem energiesparenden Sigma Profil der Schraubenrotorenbeziehtseine Antriebskraftvon einem Dieselmotor mit einer Nennleistung von 265 kW bei 1650 Umdrehungenpro Minute. Dieser trägtdank geringer Rußbildung und seiner Abgasreinigung mit SCR-Katalysator, die bereits jetzt die Abgasnorm COM 3B erfüllt, ebenfalls dazu bei, dass die gesamte Konstruktion möglichst umweltschonend von Statten gehen kann. So lässt sich der Blasenschleier aus Druckluft nach dem „Lift-up“des Errichterschiffs aktivierenund nachden Rammarbeiten direkt wieder einholen, ohne die Abläufe im Bauprozess des Windparks selbst zu stören. Sind die Gründungspfähleerstverankert besteht für die Schweinswale keine Gefahr mehr, dass ihr Gehör durch die Rammschläge beeinträchtigt wird. Durch die neue Druckluft-Methode ist es somit möglich, moderne Technik zum Schutz der Natur nutzbar zumachen. Daniela Koehler, Kaeser Kompressoren AG, Coburg, daniela.koehler@kaeser.com UmweltMagazin Januar 2013 39

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