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OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEDUH SCHALLSCHUTZ TAGUNG25.-26. SEPTEMBER 2012 | BERLIN | DR. HOLGER WAHRMUND
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
STRABAG SE – KONZERNSTRUKTUR
Offshore Wind
Ingenieurdienstleistungen
Offshore Wind GmbHCuxhaven
Operative Einheiten
ProjektgesellschaftenTechnologiezentrumErneuerbare Energien
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
INTRODUCTIONSTRABAG
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEDUH SCHALLSCHUTZ TAGUNG
Funktionsweise und Einsatzbereiche von Schwerkraftfundamenten
Beispiele ausgeführter Projekte
Installationsprozess am Beispiel des STRABAG-Konzeptes
Schallemissionsquellen und Schalluntersuchungen
Zusammenfassung und Ausblick
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Funktionsweise
Funktionsweise
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEFUNKTIONSWEISE
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Fernsehturm Olympiaturm Heinrich Hertz Fernsehturm Kölner Windturbine
Berlin München Hamburg Stuttgart Dom
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OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEFUNKTIONSWEISE
FUNKTIONSWEISE
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
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OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEFUNKTIONSWEISE
Funktionsweise
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Monopile Tripod Jacket Gravity Base Floating
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEFUNKTIONSWEISE
FUNKTIONSWEISE
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEFUNKTIONSWEISE
Herausforderungen an Gründungen von Offshore WEA:
� Große Bauwerkshöhen mit 90 bis 110 m Nabenhöhe über dem Meeresspiegel
� Wassertiefen bis ca. 45 m
� Hohe Windlasten
� Extreme Wellenlasten
� stochastisch verteilte Lastwechsel ca. 100 Mio Wellen in 20 Jahren
FUNKTIONSWEISE
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Design-Kennzeichen von Schwerkraftfundamenten
� Großes Eigengewicht
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEFUNKTIONSWEISE
� ausreichend große Grundfläche
� Keine Verankerung im Baugrund, keine Tiefgründungselemente
� Lastabtrag oberflächennah über Flächenpressung und Reibung
� Konstruktionsmaterial: bewehrter und vorgespannter Beton
Voraussetzung:Gut tragfähiger Baugrund oberflächennah
� Zusatzgewicht durch Ballastierung
� Kolkschutz i.d.R. erforderlich
� Tiefe Lage des Schwerpunktes
FUNKTIONSWEISE
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Ausführungsbeispiele
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEAUSFÜHRUNGSBEISPIELE
AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEAUSFÜHRUNGSBEISPIELE: AUSGEFÜHRTE PROJEKTE
Middelgrunden, Dänemark Thornton Bank, Belgien
AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
Messmast Arkona
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Vici Ventus Skanska/ SMITGrontmij
Vici Ventus Vinci Offshore UK Royal BAM, Bögl,Van Oord
Seatower Hochtief, Costain, ARUP Royal BAM Sir Robert McAlpine
STRABAG Offshore Wind
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEENTWURFSBEISPIELE: BEISPIELE FÜR SCHWERKRAFTFUNDAMENTE
BEISPIELEENTWÜRFE
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
STRABAG-Design: MAIN COMPONENTS, DATA SHEET, MATERIALS
~ 33,8m
~ 38,5m
Fou
ndat
ion
heig
htov
eral
l~66
m
abov
eLA
T ~
21m
~ 7000 tConcrete
Example 45 m water depth
~ 62 tSecondary Steel
~ 620 tReinforcement steel
~ 80 tPre-stressed reinforcement steel
~ 2800 m³Volume Ballasting, sandbags (or stones)
3 x ~128m² = 384m²Base plates
Base: 8,50mLAT: 5,80m
Ø shaft
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEENTWURFSBEISPIELE
BEISPIELSTRABAG
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
� Konzeption für industrielle Serienfertigung � Minimale Umweltauswirkungen
� keine Rammschallemission� komplett rückbau- und recyclebar� Anstriche entfallen weitestgehend
� komplette Vormontage an Land einschließlich WEA
� Wassertiefen bis 55 m
� Bis ca. 10 MW
� Life Cycle Design: � keine Korrosion � Wartungsarm� verlängerte Lebensdauer über 25 Jahre möglich
� Kollisionsfreundlich
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEBEISPIEL STRABAG: STRABAG SCHWERKRAFTFUNDAMENT
BEISPIELSTRABAG
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Installationsprozess
INSTALLATIONS-PROZESS
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEINSTALLATIONSPROZESS
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Aushubmenge:
ca. 10.000 m³ - 16.000 m³
für Baugrubentiefen von ca. 3 m
ca. 30.000 m³ - 60.000 m³
für Baugrubentiefen von ca. 6 m
Baugrundvorbereitung
� Baugrunduntersuchung
� Baugrubenaushub
� Herstellung Planum
INSTALLATIONS-PROZESS
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEINSTALLATIONSPROZESS
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Transport Fundament mit WEA
� Übernahme an der Onshore-Produktionsstätte
� Positionierung über der Baugrube
� Transportfahrt zum Installationsstandort
INSTALLATIONS-PROZESS
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEINSTALLATIONSPROZESS
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
INSTALLATIONS-PROZESS
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEINSTALLATIONSPROZESS: ABSETZEN DES FUNDAMENTES
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
INSTALLATIONS-PROZESS
Fundamentsicherung� Einbau des Kolkschutzes
� Einbau des Ballastmaterials
� Ggf. Verfüllung der Baugrube
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEINSTALLATIONSPROZESS
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Schallemission
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTESCHALLEMISSION
SCHALL-EMSIISION
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
SCHALL-EMSIISION
Theoretische Schallemissionsuntersuchung GL 2010
Ergebnisse
� Hauptschallquelle ist das Installationsschiff während der dynamischen Positionierung beim Absetzvorgang
� Die überschlägige konservative Schallemissionsprognose für einen Abstand von 750m vom Installationsstandort ergibt einen maximalen Pegel von
� 155 dB < 160 dB Grenzwert
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTESCHALLEMISSION
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
SCHALL-EMSIISION
Hydroschallmessung am Hopperbagger durch ISD 2010
Ergebnisse
� Messungen Hydroschall während des Dredgevorganges in 375m 750m und 1500 m Entfernung
� Messwerte in 750 m
�max 150 dB < 160 dB Grenzwert
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTESCHALLEMISSION
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
SCHALL-EMSIISION
Hydroschallmessung Hopperbagger aus der Literatur
Messwerte aus Defra 2003
Messung in 599 m Entfernung
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTESCHALLEMISSION
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Zusammenfassung
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Ausblick
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEZUSAMMENFASSUNG - AUSBLICK
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
� Schwerkraftfundamente sind für die Gründung von Offshore-Windenergieanlagen bis in Wassertiefen von ca. 50 m geeignet.
� Besondere Vorteile werden durch eine komplette Onshore-Vorinstallation der Windturbine auf dem Fundament erzielt.
� Schwerkraftfundamente bieten eine technische und wirtschaftliche Alternative zu gerammten Gründungsstrukturen
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEZUSAMMENFASSUNG - AUSBLICK
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
10 3020 40 50
MW
5
10
0
Gravity bases, JacketsTripodMonopiles
Floatingfoundations
Wassertiefe in m
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEZUSAMMENFASSUNG - AUSBLICK
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Eine Vielzahl von Untersuchungen zum Design des STRABAG-Schwerkraftfundamenteswurden bereits erfolgreich durchgeführt.
Vorstufe Basic Design Modelltest KolkschutzWellenkanalversuche Testfundament M 1:1
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEZUSAMMENFASSUNG - AUSBLICK
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Serienproduktionsstädte für Schwerkraftfundamente ist am Standort Cuxhaven geplant
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEZUSAMMENFASSUNG - AUSBLICK
© Strabag Offshore WindSTRABAG FUNKTIONSWEISE AUSFÜHRUNGS-BEISPIELE
INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
ZUSAMMENFASSUNGAUSBLICK
Erfolgsvoraussetzungen für das Schwerkraftprinzip
Gesicherte Einsatzperspektive für hoch spezialisierte Produktions- und Installationstechnik !
OFFSHORE WIND SCHWERKRAFTFUNDAMENTEZUSAMMENFASSUNG - AUSBLICK
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INSTALLATIONS-PROZESS
SCHALL-EMISSION
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STRABAG OFFSHORE WIND IS READY TO GO …
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Holger Wahrmund | [email protected]
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