Erfahrungen im laufenden Baubetrieb

Erfahrungen mit dem Großen Blasenschleier im laufenden Baubetrieb

Im Projekt Hydroschall sollte nicht nur untersucht werden, wie leistungsfähig der Große Blasenschleier im Hinblick auf die Schallminderung ist, sondern auch ob sich dieses Schallminderungssystem im fortlaufenden Baubetrieb bewährt.

Luftbild des Großen BlasenschleiersAus diesem Grund wurde der Baubetrieb durchgängig fortgesetzt, unabhängig davon, ob der Große Blasenschleier in Funktion war oder nicht. Im Rahmen des Projektes hat sich gezeigt, dass der Betrieb des Großen Blasenschleiers und der Bauablauf im Windpark Borkum West II in vielen, aber nicht allen Fällen problemlos parallel abliefen.

Es gab aber auch Baustellen, bei denen kein Blasenschleier eingesetzt werden konnte. Dafür gab es verschiedene Gründe:

Neben technischen Problemen waren Sturmereignisse ein Grund, warum der Große Blasenschleier nicht immer eingesetzt werden konnte. Durch den Sturm waren die Markierungsbojen abgerissen worden, so dass die Luftzufuhrschläuche durch das Verlegeschiff “Noortruck” nicht rechtzeitig wieder gefunden werden konnten und deshalb der Blasenschleier nicht in Betrieb genommen werden konnte. Ein anderes Mal war ein Anker der Rammplattform “Goliath” über die Luftzufuhrschläuche verlegt worden, so dass diese nicht an die Kompressoren angeschlossen werden konnten. Im Winter froren zwei der vier Kompressoren auf dem Verlegeschiff ein, so dass hier der Blasenschleier erst mit voller Leistung laufen konnte, als die Kompressoren mit Bordmitteln wieder funktionsfähig gemacht worden waren.

Die Erfahrungen mit dem Großen Blasenschleier im laufenden Baubetrieb haben aber gezeigt, dass dieser den Bauablauf nicht beeinträchtigt, d.h. dass sich diese Schallminderungsmaßnahme problemlos in den Bauablauf integriert.

Durchschnittliche Verlege- und Bergezeiten des Großen Blasenschleiers

Die Erfahrungen mit dem Großen Blasenschleier im Baubetrieb zeigten, dass für die Verlege- bzw. Bergungsarbeiten eines 560 m langen Düsenschlauches mit Vor- und Nachbereitung insgesamt ca. 5,5 Stunden benötigt werden. Hierbei nehmen die Verlegung bzw. Bergung des Düsenschlauchs jeweils etwa 1,5 Stunden in Anspruch. Das Vermessen der genauen Position des verlegten Schlauches auf dem Meeresboden sowie der Anschluss bzw. das spätere Lösen der Luftversorgungsschläuche (Zuluftschläuche) an den Düsenschlauch dauert insgesamt nochmals 4 Stunden.

Die Verlegeform des Blasenschleiers (halboffener oder geschlossener ringförmiger BBC) hat keinen Einfluss auf die o.g. Verlegezeit. Lediglich beim halboffenen doppelten Blasenschleier am Fundamentstandort BW 33, bei dem zwei getrennte Düsenschläuche nacheinander ausgelegt wurden, war der notwendige Zeitaufwand entsprechend größer.

Wetterbedingte Restriktionen des Großen Blasenschleiers

Der Große Blasenschleier konnte im Rahmen der Tests (Ostsee) und im laufenden Baubetrieb (Borkum West II) bis zu einer signifikanten Wellenhöhe (Hs) von 2,0 m verlegt und betrieben werden. Erst bei höheren Wellen oder bei Windgeschwindigkeiten von über 15 m/s konnten weder eine Auslegung/Einholung noch eine Vermessung oder ein Betrieb des Blasenschleiersystems durchgeführt werden. Somit unterlag das verwendete Blasenschleiersystem geringeren wetterbedingten Restriktionen als die in diesem Projekt eingesetzte Errichterplattform sowie das Versorgerschiff, welches die Errichterplattform mit Pfählen und weiteren notwendigen Materialien versorgt, so dass keine zeitlichen Verzögerungen durch den Blasenschleier auftraten.

Technisches Fazit des Großen Blasenschleiers

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ergaben sich aus dem Einsatz des Großen Blasenschleiers im laufenden Baubetrieb im Projekt Borkum West II folgende Resultate:

  • Es wurden unterschiedliche Materialien und Verlegemethoden für den Großen Blasenschleier getestet, so dass dieses Schallminderungssystem unter Offshore-Bedingungen in den realen Errichterprozess eingebunden werden konnte.
  • Die Materialien wurden Belastungstests unterzogen und die wetterbedingten Einsatzgrenzen dieser Systemkonfiguration des Blasenschleiers ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass die verwendeten Materialien für einen Serieneinsatz hinsichtlich Wiederverwendbarkeit und Verschleiß geeignet sind.
  • Die Verwendung von auftrommelbaren Düsenschlauchsystemen für die Auslegung des Großen Blasenschleiers hat sich aus technischer und zeitlicher Sicht bewährt. Die Auslegung des Blasenschleierringes im pre-laying-Verfahren (d.h. Auslegung des Düsenschlauchringes, bevor das Errichterschiff die zu rammende Fundamentposition anfährt, und das nachträgliche Anschließen und der Betrieb des Großen Blasenschleiers nach erfolgter Positionierung des Errichterschiffes) hat sich in diesem Projekt ebenfalls bewährt. Hierdurch ergaben sich keine zeitlichen Verzögerungen im realen Errichterprozess durch den Einsatz des Großen Blasenschleiers.
  • Die Testausbringungen in der Ostsee wie auch der Einsatz des Großen Blasenschleiers im OWP Borkum West II haben aufgezeigt, dass kleinere Schäden an den Düsenschläuchen schnell und problemlos direkt beim Einholen des Blasenschleiers repariert werden können.
  • Der Große Blasenschleier konnte im Rahmen der Tests und im laufenden Baubetrieb bis zu einer signifikanten Wellenhöhe (Hs) von 2,0 m verlegt und betrieben werden. Erst bei Windgeschwindigkeiten von über 15 m/s wurden diese Bedingungen erreicht und die Arbeiten am Blasenschleier aus Sicherheitsgründen eingestellt. Diese wetterbedingten Restriktionen lagen oberhalb der Restriktionen der Errichterplattform, die schon bei geringeren Wellenhöhen ihre Arbeiten einstellen musste.
  • Der Große Blasenschleier konnte bei 31 von 40 Fundamenten ohne Zeitverzögerung in den realen Errichterprozess eingebunden werden. Es zeigte sich jedoch auch, dass in fünf Fällen aufgrund von technischen Problemen (z.B. Abriss der Zuluftschläuche oder Markierungs­bojen) und in vier Fällen aufgrund von zeitlichen Restriktionen der Große Blasenschleier nicht eingesetzt werden konnte.
  • Unter realen Offshore-Bedingungen sind Verlegung, Einmessung und Betrieb des Blasen­schleiers nur durch eine erfahrene und trainierte Schiffscrew sowie mit einem speziell ausgerüsteten Blasenschleier-Verlegeschiff zu realisieren. Bei jeder Änderung in der Verlegungstechnik (z.B. doppelter Blasenschleier), von Teilkomponenten (Austausch von Markierungsbojen oder Schläuchen) bedarf es mehrfacher Testläufe, um den Blasenschleier zuverlässig einsetzen zu können (Lernkurve).
  • Die vor Projektbeginn erarbeiteten Anforderungen des Gesundheitsschutzes, der Arbeitssicherheit und des Umweltmanagements (Health, Safety and Environment [HSE]-Anforderungen) haben sich bewährt. Im Zuge des häufigen Einsatzes des Großen Blasenschleiers kam es in keinem Fall zu Personenschäden oder Umweltverschmutzungen.
  • Es sind technische Verbesserungen für eine sichere, praktikable und zuverlässige Anwendung des Großen Blasenschleiers hinsichtlich der Materialauswahl von Teilkomponenten (z.B. Steifigkeit von Düsenschläuchen) und der Auslegungsverfahren (z.B. pre-laying-Verfahren mit oder ohne Zugabe von Druckluft; Wiederauffindbarkeit von Markierungsbojen) notwendig.
  • Es konnten keine Belastungsgrenzen (Stichwort: Lebensdauer) für folgende Teilkomponenten ermittelt werden: Winden, Power Pack, Zuluftschläuche, Ballastmanschetten mit Ringen und Kette.
  • Der wiederholte Einsatz des Blasenschleiersystems zeigte, dass eine regelmäßige Kontrolle der eingesetzten Kompressoren (Drehzahl und Gesamtbetriebsdruck am Verteilerventil) notwendig ist.
  • Eine Übertragung der technischen Auslegung des Blasenschleiersystems bzw. die Bestimmung einer optimalen Konfiguration des Blasenschleiersystems für zukünftige Anwendungen ist nach derzeitigem Kenntnisstand nicht möglich. Es fehlen u.a. Erkenntnisse über mögliche physikalische und technische Grenzen im Hinblick auf Wassertiefe, verwendete Luftmenge, Düsenschlauchlänge und Betriebsdruck der Druckluft.

Die Auslegung eines halboffenen doppelten Blasenschleiers hat nach technischen Gesichtspunkten gut funktioniert.