Der Trianel Windpark Borkum II entsteht

Begleiten Sie uns beim Bau des kommunalen Offshore-Windparks vom ersten Rammschlag bis zur Inbetriebnahme
32 Windräder | 200 MW Leistung | 800 Mio. Euro

Hydroschalldämpfer und Blasenschleier – Schallschutz bei den Rammarbeiten

Schallschutzmaßnahmen sind Pflicht beim Bau eines Offshore-Windparks, insbesondere bei den Rammarbeiten für das Verankern der Gründungstrukturen. Im Trianel Windpark Borkum II sollen bis zum Spätsommer alle 32 Monopiles mit einem Hydrohammer in den Meeresboden getrieben werden. Dabei entstehen bei jedem Hammerschlag Schallemissionen, die sich ohne entsprechende Schutzvorkehrungen unter Wasser ausbreiten und die Meeresfauna auch noch in mehreren Kilometer Entfernung beeinträchtigen könnten. Zum Schutz der maritimen Meeressäuger und zur effektiven Reduktion der bei den Bauarbeiten auftretenden Schallemissionen, wird deshalb ein mehrstufiges Schallschutzkonzept umgesetzt. Dabei werden bewährte Schallschutzmaßnahmen miteinander kombiniert.

Hydro-Sound-Damper-System als Schallschutzverpackung
In der ersten Stufe wird ein pfahlnahes Hydro-Sound-Damper-System (Hydroschalldämpferverfahren) eingesetzt, das bei den Rammarbeiten unmittelbar an den Monopiles angelegt wird. Dabei ist das Schalldämpfersystem am Kranschiff Stanislav Yudin montiert und wird von dort aus gesteuert. Dieses besteht aus einem dreilagigen Netz mit regelmäßig angeordneten Schalldämpfelementen, das in einem Stahlkorb mit Deckel unterhalb der Rammvorrichtung hängt.

Das Hydroschalldämpfer-System ist unterhalb des Auslegers für die Rammarbeiten montiert.

In jeder der drei Schichten sind verschieden große luftgefüllte Plastikkugeln eingeflochten. Diese bilden einen engmaschigen „Luftvorhang“ und absorbieren, reflektieren und filtern verschiedene Frequenzbereiche der Schallwellen, die bei den Rammarbeiten entstehen. Das Schallschutznetz wird dazu ringförmig über den Monopile gezogen. Erst wenn die Schallschutzverpackung angelegt und aktiviert wurde, können die Arbeiten zur Verankerung des Monopiles beginnen.

Das engmaschige Netz mit luftgefüllten Kugeln bildet unter Wasser einen Schallschutzvorhang. Quelle: OffNoise Solutions GmbH

Zusätzlich kommt ein schalloptimiertes Rammverfahren zur Reduzierung der notwendigen Rammenergie und damit der Lautstärke zum Einsatz. Pro Fundamentstandort wird zudem nicht länger als maximal 180 Minuten gerammt.

Unterstützung durch den großen Blasenschleier
Als weitere Schallschutzmaßnahme wird zusätzlich der große Blasenschleier großräumig um die Baustelle gelegt. Dieser wurde erstmals bei den Bauarbeiten der ersten Ausbaustufe des Trianel Windpark Borkum eingesetzt und zur Serienreife weiterentwickelt. Für den großen Blasenschleier wird ein perforierter Schlauch kreisförmig um das Errichterschiff und die Fundamentstruktur auf dem Meeresboden gezogen. In den Schlauch wird Luft mit einem Druck von knapp 10 Bar gepresst, wodurch Luftblasen stetig aufsteigen und so eine ringförmige Blasenwand bilden. Dazu begleitet das Versorgungsschiff VOS Patriot, im Fachjargon auch Platform supply vessel (PSV) genannt, die Bauarbeiten im Windpark. Auf einer Deckfläche von rund 850 m² beherbergt die Patriot die speziellen Kompressoren und das rund 650 Meter lange Schlauchsystem.

Das Versorgungsschiff VOS Patriot transportiert die Technik für den großen Blasenschleier.

Errichterschiff und Monopile werden für die Rammarbeiten mit dem großen Blasenschleier eingehüllt. Die Schallausbreitung wird so zusätzlich reduziert.

Zwei Schallschutzmethoden – eine Idee
Das Prinzip des Hydroschalldämpfers und des Blasenschleiers folgen derselben Idee. Luftblasen und luftgefüllte Elemente werden unter Wasser als Schallschutzvorhang eingesetzt. Die physikalische Beschaffenheit des Wassers wird durch die Luft so geändert, dass Schallwellen mehrfach gebrochen und die Lautstärke so erheblich gemindert werden. Hydroschalldämpfer stellen dabei eine gezielte technische Weiterentwicklung und Anwendungsoptimierung dar. Beide Verfahren entsprechen dem aktuellen Stand der Technik und werden heute nahezu bei allen in Bau befindlichen Offshore-Projekten eingesetzt.

Quelle: Hydrotechnik Lübeck

Unterwasserschallmessungen und Dokumentation
Um die Einhaltung der Grenzwerte für den Schallschutz zu kontrollieren und lückenlos zu dokumentieren, werden zwei unabhängige Systeme für die Messung des Unterwasserschalls eingesetzt: ein Online-Monitoring mit Funkübertragung und ein stationäres Messsystem.

Unterwasserschall Online-Monitoring - Die Messeinheit liegt am Meeresboden, das Hydrophon sowie eine Sendeeinheit werden mit Schwimmkörpern im Wasser gehalten. Über die Sende-Boje werden die Live-Messdaten ans Blasenschleier-Schiff übermittelt.

Das Online-System misst kontinuierlich die Schallwellen in 750 Meter Abstand zu den Rammarbeiten für die Gründungsstrukturen. Zusätzlich zeichnen stationäre Messsysteme in 1.500 Meter Abstand zur jeweiligen Baustelle und an einer festgelegten Stelle im nahegelegenen FFH-Gebiet Borkum Riffgrund Unterwasserschallwellen auf.

Stationäres Messsystem mit einem Offline-Rekorder, der am Meeresboden zwischen Ankern mit Bojen gehalten wird.

Die so erfassten Werte werden sorgfältig dokumentiert und in regelmäßigen Abständen der Genehmigungsbehörde BSH zur Kontrolle vorgelegt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Schallgrenzwerte zum Schutz der Meeresfauna zu jedem Zeitpunkt ausnahmslos eingehalten werden.