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Um den passenden Standort für die Windturbinen zu lokalisieren, muss der Meeresboden sondiert werden. Dazu werden so genannte Streamer für Hydrophonen angebracht. Bild: Fraunhofer IWES
Standortabgleich

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Windpark layouten in 3D

Plötzlich 20 Anlagen weniger als veranschlagt, trotzdem wird der Offshore-Windpark bei Rügen pünktlich fertig: Möglich machen dies ausgefeilte 3D-Modelle des Meeresbodens, die aufwändige Nacherkundungen der Umgebung ersparen.

Das Design des von Eon und Statoil geplanten Windparks wurde umgeworfen: 60 statt 80 Anlagen soll das Arkona-Becken bei Rügen beherbergen aufgrund des Umstiegs auf die größere 6MW-Klasse. Durch flächige seimische Untersuchungen entfiel eine weitere Nacherkundung. Erneute Bohrungen und Drucksondierungen hätten die Vorlaufzeit verlängert. Mit der Erstellung eines dreidimensionalen Modells des Meeresbodens auf Basis von seismischen Daten haben Forscher des Fraunhofer IWES zur Konstruktionsfreigabe des Windparks beigetragen.

Als die Entscheidung für den Bau des größeren Anlagentyps getroffen wurde, lagen bereits die Ergebnisse von 100 Bohrungen und 13 Drucksondierungen für den Windpark vor. Um bestmögliche Betriebsbedingungen und eine geringe Abschattung zu gewährleisten, musste man die Anlagen nachträglich anders anordnen. Deshalb stimmten die Bohr- und Sondierungslokationen zum Teil nicht mehr mit den neuen Turbinen-Standorten überein. Die vorliegenden Aufschlussprofile ließen sich größtenteils nicht direkt auf die neuen Standorte übertragen.

Erneute Messungen hätten sowohl Budget als auch Zeitplan strapaziert – als Alternative wurden belastbare Daten zur Baugrundbeschreibung der neu gewählten Standorte benötigt, um eine Bestätigung durch das Bundesamt für Seeschifffahrt für Hydrographie (BSH) zu erhalten. Mithilfe einer engmaschigen mehrkanalseismischen Vermessung des Windpark-Areals und der anschließenden Erstellung eines hochaufgelösten 3D-Schichtenmodells konnte die Grundlage für die Interpolation punktueller, lokaler geologischer Profile geliefert werden. Dann übertrug ein geotechnischer Sachverständiger die Eigenschaften der bestehenden Bohrprofile auf die neuen seismisch erfassten Turbinen-Sandorte. Das anschließend zertifizierte Verfahren überzeugte die Gutachter des BSH.

Die Messmethode wurde seitens des Fraunhofer IWES für die Anforderungen der Offshore-Windenergie entwickelt und ist seit 2011 im praktischen Einsatz an der Nord- und Ostsee. Sie eignet sich für den Einsatz in Wassertiefen von weniger als 100 Metern. Die Signalcharakteristik in Verbindung mit einer digitalen 96 Kanal-Registriereinheit (Streamer) sichert das Eindringen und den Empfang des akustischen Signals bis zur Fundamenttiefe von Windenergieanlagen. Durch den flexiblen Einsatz der Messmethode sind Standortverschiebungen somit auch nach der Genehmigung noch möglich - ohne aufwendige geotechnische Nacherkundungen.

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