SilentHammer - Untersuchung primärer Maßnahmen zur Minderung der Unterwasser-Schallabstrahlung bei der Rammung von Gründungspfählen

Für die Gründung von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) werden i.d.R. gerammte Verankerungspfähle verwendet. Aus der impulshaften Anregung des Pfahls durch den Rammvorgang resultiert ein Schalleintrag im Meereswasser, der die marine Umwelt belastet. Zum Schutz mariner Lebewesen wurden daher entsprechende Grenzwerte eingeführt.

Zur Reduktion des Unterwasserschalls werden verschiedene Verfahren eingesetzt. Primäre Maßnahmen zielen darauf ab, die Schallabstrahlung direkt an der Quelle zu minimieren, z.B. durch Verringerung der Schlagenergie. Sekundäre Maßnahmen dienen der Minderung des abgestrahlten Schalls, z.B. durch Blasenschleier oder Hüllrohre. Mit dem Trend zu immer größeren Monopfählen von OWEA erhöhen sich die Schallpegel und damit auch die Anforderungen an den Unterwasser-Schallschutz.

Da in Bezug auf sekundäre Maßnahmen derzeit keine wesentlichen Technologiesprünge mehr zu erwarten sind, werden im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes primäre Maßnahmen zur Minderung des Unterwasserschalls untersucht, wodurch bereits die Schallentstehung direkt an der Quelle gesenkt wird.

Die Optimierung des Hammers und der Rammparameter bietet sich als primäre Maßnahme dabei besonders an. Im vorliegenden Vorhaben werden dabei sowohl die schalltechnisch günstige Gestaltung des Fallkörpers und weiterer Schlagkomponenten (Anvil, Follower, etc.) betrachtet als auch eine Optimierung des Hammerbetriebes untersucht. Gleichzeitig werden Ermüdungs-/Verschleißuntersuchungen und Rammbarkeitsstudien mit den optimierten Komponenten in die Betrachtungen einbezogen, um die praktische Verwendbarkeit zu gewährleisten.

Eine Validierung der numerischen Ergebnisse erfolgt aus wirtschaftlichen Gründen zunächst an skalierten Laborversuchen. Darüber hinaus erfolgt eine Überprüfung der erzielbaren Schallminderung durch Übertragung auf Offshore-Bedingungen mit Hilfe des numerischen Simulationsmodells, welches bereits im Projekt BORA erfolgreich entwickelt und umfassend validiert worden ist.