ESRa: Evaluation von Systemen zur Rammschallminderung an einem Offshore-Testpfahl

Projekthintergrund:

Offshore-Windparks werden in der Regel mit Hilfe von gerammten Gründungsstrukturen errichtet. Typischerweise finden diese Baumaßnahmen im Offshore-Bereich hauptsächlich unterhalb der Wasseroberfläche statt. Die aus dem Rammen konventioneller Fundamente resultierenden Schallimmissionen werden von den Behörden aus naturschutzfachlicher Sicht insbesondere für marine Säuger als risikoreich eingeschätzt.

Die in der Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) zuständige Genehmigungsbehörde (BSH) hat in den existierenden Genehmigungen verfügt, dass bei der Gründung und Installation diejenige Arbeitsmethode nach dem Stand der Technik zu verwenden ist, die nach den vorgefundenen Umständen so geräuscharm wie möglich sei. Somit zeichnet sich in der Diskussion mit Meeresbiologen und Genehmigungsbehörden ab, dass bei der Herstellung der Gründungen von zukünftigen Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) der Einsatz von praktikablen Schallminderungsmaßnahmen bei Rammarbeiten Ziel ist.

Im Hinblick auf die zu erwartende Größenordnung in Abmessung und Anzahl dieser Gründungstrukturen in Nord- und Ostsee, ist daher die Auswahl, Erprobung, Wirksamkeit und Handhabbarkeit von Schallminderungsmethoden von entscheidender Bedeutung.

Projektziel:

Ziel des Vorhabens ESRa war die Identifikation, Erprobung und Evaluation von neuartigen Konstruktions- und Betriebskonzepten für einen sicheren, praktisch handhabbaren und kostentechnisch darstellbaren Schallschutz beim Bau von gerammten Offshore-Windenergieanlagen.

Projektmaßnahmen

In dem Forschungsprojekt wurden verschiedene neuartige Schallschutzsysteme getestet, welche die Ausbreitung des Rammschalls bei der Fundamentinstallation für Offshore-Windkraftanlagen mindern sollen. Hierzu wurde im August 2011 ein Feldversuch in der deutschen Ostsee rund drei Kilometer vor Travemüde durchgeführt. Getestet wurden an einem Testpfahl in der Neustädter Bucht insgesamt fünf neuartige Schallschutzsysteme. Zur Anwendung am sogenannten Brodtener Pfahl in rund neun Meter Wassertiefe kamen unterschiedliche Schallschutzkonzepte, die mit luftgefüllten Hüllkörpern, mehrlagigen Schlauchvorhängen, Blasenschleiern und Kombinationen aus Dämmschalen und Blasenschleiern arbeiten. Alle Systeme wurden unter identischen Umwelt-Randbedingungen eingesetzt: Ziel war es, die mit einem einheitlichen Messkonzept ermittelten Schallminderungspotentiale miteinander vergleichen zu können. Das Institut für Technische und Angewandte Physik (ITAP) in Oldenburg hat für das Projekt ein entsprechendes Mess- und Auswertungskonzept für Unterwasserschallmessungen erarbeitet, sowie die Messungen durchgeführt und ausgewertet. Jedes der als Prototyp angefertigten Schallminderungssysteme hat den rauen Bedingungen auf See Stand gehalten und schalldämpfende Wirkung gezeigt. Der Dämpfungseffekt, korrigiert um spezifische Standorteinflüsse, lag im relevanten Bereich bei bis zu neun Dezibel. Damit konnte eine deutliche Annäherung an den Schall-Emissionsgrenzwert von 160 Dezibel in 750 Meter Entfernung um die Schallquelle herum erreicht werden.
Das Projekt ESRa war das bisher größte Forschungsvorhaben im Bereich der Unterwasser-Schallminderung. Die durchgeführten Messreihen haben eine einzigartige Datenbasis von über 650 Datensätzen geliefert.

Hydroschalldämpfer (HSD)

Schallminderungsrohr (IHC Noice Mitigation Screen)

BeKa-Schallschutzschalen

Feuerwehrschlauchsystem

Kleiner Blasenschleier

Projektpartner und Projektförderung:

Am ESRa-Projekt waren unter dem Dach der Stiftung Offshore-Windenergie die Unternehmen Bard Engineering, DONG Energy, EnBW Erneuerbare Energien, E.ON Climate Renewables, EWE Energie, RWE Innogy, Stadtwerke München sowie Vattenfall beteiligt. Das Forschungsprojekt wurde darüber hinaus durch das Bundesumweltministerium gefördert