Offshore-Windenergieanlagen sind vielfältigen Witterungsbedingungen ausgesetzt
Quelle: BAM
Die Errichtung von Windenergieanlagen ist ein wichtiger Bestandteil auf dem Weg zur Klimaneutralität und Dekarbonisierung des Energiesektors. Offshore-Windenergieanlagen zeichnen sich dabei durch eine höhere Effizienz aus als vergleichbare Windenergieanlagen an Land. Allerdings sind diese Anlagen auf dem Meer auch aggressiveren Umweltbedingungen wie z.B. Wind, Wellengang und aggressivem Salzwasser ausgesetzt. Im Rahmen eines internen Forschungsprojektes zur Lebensdauerverlängerung und Betriebsfestigkeit von Windenergieanlagen (LeBeWind) untersuchte die BAM mögliche Schadensquellen und erarbeitete technische Lösungen für Reparaturkonzepte. Dabei wurden neben Rotorblättern und korrosionsanfälligen Bauteilen auch Grout-Verbindungen untersucht.
Grout-Verbindungen sind die Verbindungen zwischen den aus Stahlpfählen aufgebauten Fundamenten und den darauf montierten Bauteilen der Windenergieanlage. Der zwischen beiden Bauteilen vorhandene Spalt wird mit einem hochfesten mineralischen Spezialmörtel, dem sogenannten Grout, vergossen. Aufgrund der einwirkenden statischen als auch dynamischen Belastung sind Grout-Verbindungen einer hohen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt. Im Anlagenbetrieb kann es daher zur Bildung von Rissen in den Grout-Verbindungen kommen. Im Rahmen des Forschungsprojektes LeBeWind entwickelte die BAM einen mineralischen Rissfüllstoff auf Basis eines Feinstzementes, mit dem Risse in geschädigten Grout-Verbindungen verpresst werden können. Anhand von Laborversuchen konnte gezeigt werden, dass die Tragfähigkeit einer ertüchtigten Grout-Verbindung mit der einer intakten Verbindung vergleichbar ist.
Potential of a Repair System for Grouted Connections in Offshore Structures: Development and Experimental Verification
Götz Hüsken, Md Shamsuddoha, Stephan Pirskawetz, Detlef Hofmann, Matthias Baeßler, Hans-Carsten Kühne
erschienen in Marine Structures, Band 77, S. 102934 ff., 2021
BAM Fachbereich Ingenieurbau, Fachbereich Baustofftechnologie, Fachbereich Faseroptische Sensorik