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Im Test: der kleine Prototyp und das Errichterschiff im Wellenkanal.
Angetrieben wird die „Wind Lift I“ durch
vier schwenkbare Ruderpropeller, die über
jeweils 1.520 kW Leistung verfügen. Ausgelegt
ist das Schiff, so Baraev, für eine Wassertiefe
von 45 Metern; außerdem verfügt es
über vier Füße oder Hubbeine: Hat es seine
exakte Position erreicht, werden diese vier
Beine auf den Meeresboden abgesenkt.
Dann ist die „Wind Lift I“ kein Schiff mehr,
sondern eine gut verankerte Arbeitsplattform,
unabhängig vom Wellengang. „Dies
ist“, so der Ingenieur, „eine der wichtigsten
Ideen bei der Konstruktion gewesen.“ Das
Deck der Plattform befindet sich dann mehr
als zehn Meter über dem Wasserspiegel.
Ist die „Wind Lift I“ feststehend, kann mit
der Arbeit sofort begonnen werden. Der
Hauptkran der Plattform – bei einer Auslegung
von 31 Metern – hebt maximal 500
Tonnen auf eine Höhe von 125 Metern. Neben
einem zweiten, kleineren Kran befindet
sich auch eine schwere Ramme zum Setzen
der Fundamentpfähle an Bord. Alles in
allem soll die Plattform rund 102 Meter lang
und 36 Meter breit sein. Sie verfügt über ein
Helikopterdeck für den Personentransfer
sowie Unterkünfte für bis zu 50 Personen.
Ihr Gesamtgewicht beträgt ungefähr 8.000
Tonnen.
„Wind Lift I“ wird nach den Bauvorschriften
und Richtlinien des Germanischen Lloyd
klassifiziert. „Eine der besonderen Schwierigkeiten
bei der Lastenberechnung betrifft“,
so Jochen Künzel vom Germanischen
Lloyd, „die Vorbelastung der Beine, auch
preload genannt: Nehmen wir den Fall, der
Kran hätte ein 500 Tonnen schweres Teil
am Haken, gleichzeitig drücken Wind und
Wellen von einer ungünstigen Seite auf die
Anlage. Die Plattform bekäme ein Kippmoment,
die Beine der einen Seite würden
mehr belastet als die auf der anderen Seite.“
Daher ist es entscheidend, die maximale
Last, die ein einzelnes Bein möglicher-
weise einmal aushalten
muss, zu berechnen
und zu kennen.
Diese Vorbelastung
der Beine spielt auch
in der Praxis eine
wichtige Rolle: Jedes
Mal, wenn die „Wind Lift I“ an einem neuen
Installationsplatz aufgestellt wird und noch
bevor sie ihre endgültige Höhe erreicht hat,
wird ein preload durchgeführt. Dabei wird
mit Hilfe der Hydrauliksysteme ein Bein
nach dem anderen so fest wie möglich in
den Meeresboden gedrückt. So wird die
maximale Last evaluiert. „Diese Berechnungen
der Vorbelastung“, sagt Künzel,
„sind erforderlich, da niemand die exakte
Tragfähigkeit des Meeresbodens an dem
jeweiligen Aufstellungsort kennt. Mit dem
preload wird die erforderliche Tragfähigkeit
quasi durch einen Test bestätigt.“
Im Bau: die Wohneinheit der „Wind Lift I”
Die Installation der Windenergieanlagen
soll nach den Visionen der Bard-Ingenieure
in zwei Phasen erfolgen: Da der Aufbau
der Fundamente wenig anfällig für Sturm
und Wellengang ist, ist er praktisch zu jeder
Jahreszeit möglich. Ein Ponton bringt die
drei Fundamentpfähle und das Stützkreuz
an den Aufstellungsort und die Segmente
werden mit Hilfe des Hauptkrans auf die
Plattform gehievt. An dieser Stelle taucht
eine weitere technische Herausforderung
auf: Würde man die Pfähle kurzerhand in
den Meeresboden rammen, träfe man wegen
des Wellenschlags und der Strömungsbedingungen
nie die vorgesehenen Installationspunkte.
Daher ist auf dem Schiff ein
Führungsrahmen mit so genannten Grippern,
also Halterungen, angebracht: In Verbindung
mit einem GPS-System ermöglicht
dieser Rahmen eine exakte Positionierung
der Gründungspfähle zueinander. Der Kran
nimmt die Rohre auf und lässt sie langsam
bis zum Grund der Nordsee hinab. Per Hydraulik
werden die Pfähle durch die Gripper
auf Position gehalten, etwaige Schrägstellungen
werden so auf wenige, tolerable
Zentimeter minimiert. Allein durch ihr
Eigengewicht drücken sich die Pfähle zunächst
mehr als zwei Meter tief in den Sand.
Dann setzt der Kran die 275 Tonnen schwere
Ramme auf und treibt die Pfähle bis etwa
30 Meter tief in den Boden.
„Sind die Pfähle installiert, wird das Stützkreuz
angebracht“, erklärt Baraev. „Das
Konzept ist sehr gut
durchdacht und
unsere Konstruktion
ist sehr einfach.“
Die Tür-me, Gondeln
und Rotoren
können jedoch nur
in den windstillen
Sommermonaten
montiert werden.
„Alles in allem“,
sagt Baraev, „ist es
ein entscheidender
Vorteil der ‚Wind
Lift I‘, dass sie auch bei ungünstigen Witterungsbedingungen
einsetzbar ist.“ Selbst
bei Wellen von fünf Metern Höhe und einer
Windgeschwindigkeit von 14 Metern pro
Sekunde stellt die Plattform eine sichere
und effiziente Arbeitsbühne dar.
Gebaut wird das Kranschiff derzeit auf der
zur estnischen BLRT-Gruppe gehörenden
Werft PC Western Shipbuilding Yard im litauischen
Klaipeda. Zum Einsatz kommen
soll es erstmals 2009, wenn mit den Aufbauarbeiten
an „BARD Offshore 1“ begonnen
wird. Aber auch nach der Inbetriebnahme
des ersten Windparks übernimmt das Schiff
wichtige Funktionen, da es wegen eines geringen
Tiefgangs (maximal 3,6 Meter) bei
der Schwerlastverladung im Hafen eingesetzt
werden kann oder bei der Instandhaltung
und auch bei Störfällen. Zukünftig
wird BARD Engineering sein Know-how
auch anderen, im Offshore-Bereich tätigenden
Firmen anbieten: „Wir sind ein
Windenergieanlagenhersteller mit einem
eigenen Servicekonzept”, erklärt Baraev.
Auch dieses Servicekonzept ist verblüffend
simpel: Steht eine größere Instandhaltungsmaßnahme
bei einer Windenergieanlage
an, wird kurzerhand die komplette Gondel
ausgewechselt. Dies spart die Kosten für
teure Offshore-Reparaturarbeiten. ■
Weitere Informationen
Jochen Künzel
Vertrieb und Projekte
Telefon: +49 40 36149-7424
jochen.kuenzel@gl-group.com
Foto: © public emotions
beaufort 6 1/2008