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Erfolgreicher Praxistest für neues Schallschutzkonzept

Der Countdown läuft. Die Montage der ersten Fundamente im neuen Offshore-Windpark Sandbank steht kurz bevor. Die ersten Monopiles – das sind die Fundamente, auf denen die einzelnen Windräder montiert werden, sind bereits im Basishafen im dänischen Esbjerg angekommen. Doch nicht nur die Kollegen, die die Pfähle montieren sollen, stehen in den Startlöchern; auch bei den Umweltexperten laufen die Vorbereitungen auf Hochtouren. Denn beim Rammen entstehen Schallemissionen. Und für diese gibt es strenge Richtlinien zum Schutz der Meerestiere. Beim Projekt Sandbank betrifft das vor allem die lärmempfindlichen Schweinswale.

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Hydroschalldämpfer©Vattenfall

Austausch ist wichtig für optimalen Schutz

Dr. Eva Philipp ist eine der Umweltexperten bei Vattenfall. Sie hat bereits das Projekt DanTysk begleitet. Die Hamburgerin ist viel unterwegs und gerade besucht sie einen Kongress in Bremen, um sich über die aktuellen Forschungen und Erkenntnisse im Offshore Bereich zu informieren. „Wir tauschen uns regelmäßig mit allen anderen Windparkbetreibern und den Umweltfachleuten aus und suchen die optimalen Maßnahmen für den Einsatz auf See. Natürlich sind wir auch im Wettbewerb. Wir versuchen aber trotz allem sehr offen zu bleiben, denn es geht hier ja um mehr“, sagt die Meeresbiologin.

Bestandsaufnahme ist Pflicht

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Das neue Windparkprojekt Sandbank, Grafik: Vattenfall

Bevor ein Windpark gebaut wird, erfolgt eine Bestandsaufnahme der Pflanzen- und Tierwelt vor Ort. Das ist Bestandteil der Umweltverträglichkeitsprüfung. Philipp: „Hier wird möglichst genau ermittelt, welche und wie viele Arten hier vorkommen. So kann man die Einflüsse des Baus und später des Betriebes nachvollziehen.“ Dafür werden Sichtbeobachtungen vor Ort, akustische Erfassungen, Erkundung per Schiff und digitale Erfassung per Flugzeug für Vögel und Schweinswale durchgeführt sowie Untersuchungen des Meeresbodens und der Fische. Die Ersterfassung vor dem Bau bildet die Basis, weitere Erfassungen erfolgen monatlich während der maximal zweijährigen Bauphase und in den ersten Jahren der Betriebsphase. Das gehört zu den behördlichen Auflagen, die die Betreiber natürlich erfüllen. „Die Basiserkundung für Sandbank erfolgte bereits vor eineinhalb Jahren“.

Erste Erkenntnisse vom Nachbarwindpark liegen vor

Da das Projekt Sandbank gleich neben dem gerade in Betrieb genommenen Windpark DanTysk liegt, wird die Erfassung in einem gemeinsamen Cluster durchgeführt. „Das lässt bessere Rückschlüsse in Bezug auf die Artenvorkommen zu.

Weder bei DanTysk noch bei den anderen Windparks hat man bisher langfristige Einflüsse auf Schweinswale feststellen können. Dadurch, dass das Windparkgebiet für die Schifffahrt gesperrt ist, beobachten Umweltexperten aktuell sogar eine Zunahme der Fischvielfalt vor Ort die den Schweinswalen zugutekommen können. „Hier wird nicht gefischt und dadurch entsteht sozusagen ein Aufzuchtgebiet. Die Fundamente bilden dazu noch künstliche Strukturen, an denen Muscheln und Algen anhaften können. Das schafft ein gutes Nahrungsangebot und bietet Schutz.“ Effekte, die so zunächst nicht erwartet wurden.

Aus der Vogelperspektive

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Der Winpark DanTysk  sowie das Testfeld alpha ventus lieferten wichtige Erkenntnisse, die bei neuen Projekten einfließen, Foto: Vattenfall

Auch auf den Schutz der Vögel, die den Nordseeraum queren, wird ein besonderes Augenmerk gelegt. Daher ist der  Zusammenhang zwischen Offshore-Windparks und Vögel Gegenstand von vielen Studien mit dem Ergebnis, dass sich die Vögel gegenüber den Offshore-Windparks wie gegenüber normalen Gebäuden verhalten: Sie weichen den Anlagen aus. Unter guten Wetterbedingungen ziehen die meisten Vögel nachts höher als die Windkraftanlage, sodass eine Gefährdung durch die rund 150 Meter hohen Anlagen unwahrscheinlich ist. Die bisherigen Untersuchungen ergaben somit keine Hinweise auf ausgeprägte Vogelschlagereignisse an den Offshore-Windenergieanlagen. Auch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie hat die Umweltforschung am ersten deutschen Offshore Windpark „alpha ventus“ gefördert, um mehr über die Auswirkungen von Offshore-Windparks auf das Verhalten von Zugvögeln und Schweinswalen zu erfahren.

Neues Schallschutzkonzept bei Sandbank – Praxistest erfolgreich bestanden

Zum Schutz – speziell der Schweinswale – gelten Richtlinien. 160 Dezibel in 750 Metern Entfernung müssen eingehalten werden. Wenn in ein paar Tagen das Rammen der Fundamentpfähle beginnt, setzt das Projekt auf einen Mix aus Neuem und Bewährtem.

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Der Hydroschall Dämpfer beim Test Ende Mai, Foto: Vattenfall

Bei Sandbank kommt zum bei DanTysk erprobten Blasenschleier neu ein Hydroschall Dämpfer (HSD) zum Einsatz. Am 28. Mai 2015 gab es den ersten Praxistest im Hafen von Esbjerg in Dänemark. Die Konstruktion sieht gewaltig aus: An einem vieleckigen grünen Stahlkranz hängt ein Netz gefüllt mit unterschiedlich großen und geformten Schaumstoffelementen und Ballons. Das Netz ist mit einem schwarzen Stahlsockel verbunden, der auf Rädern steht. 30 Forscher, Experten und Entwickler analysieren jede Aktion genau.

Das Konstrukt wird zusammengesetzt, an einem Kran befestigt, hoch- und runtergefahren und schließlich gewässert. „Es ist faszinierend, wie viele Personen schon allein in die Tests involviert sind“, sagt Philipp. „Aber es ist die einzige Möglichkeit, die Funktion und Handhabung des Dämpfers auf Herz und Nieren zu testen, um nachher auf See erfolgreich zu sein.“

Schallschutznetz kommt zum Einsatz

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Die verschiedenen Schaumstoffelemente absorbieren den Schall, Foto: Vattenfall

Beim HSD handelt es sich um eine Art Fischernetz, das um den Pfahl herum abgesenkt wird. Die im Netz eingebauten Gegenstände dämmen den Rammschall aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften in verschiedenen Frequenzen. „Die ersten Dämpfer bestanden tatsächlich aus Schwimmhilfen. Inzwischen sind es eigens für die Dämmung angefertigte Körper.

Nach den ersten Ergebnissen können wir durch Veränderung der Anordnung und Wahl der verschiedenen Gegenstände den Schallschutz weiter optimieren.“ Im ersten seriellen Einsatz in einem anderen Windpark hat der Dämpfer gute Ergebnisse erzielt. „So wie wir den Dämpfer einsetzen, ist es eine Weiterentwicklung. Er hängt direkt am Monopile-Gripper der den Pfahl für den Rammvorgang festhält und wird dort abgelassen. So wird vom ersten Rammschlag an der Schall optimal gedämpft.“ Dieses System wird zusammen mit dem bewährten Blasenschleier eingesetzt

Blasenschleier erfolgreich im Einsatz

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Der Blasenschleier ist eine bewährte Technik und kam auch bei der Minenräumung auf See zum Einsatz, Foto: Vattenfall

Der Blasenschleier hat sich bereits beim Bau des Windparks DanTysk bewährt. Hier kam ein doppelter, teilweise sogar dreifacher Schleier in verschiedenen Varianten zum Einsatz. Dabei werden lange  Schläuche mit Löchern in regelmäßigen Abständen um den zu installierenden Pfahl ausgelegt. Kompressoren pumpen Luft in die Schläuche, sodass Blasen austreten und in einem Schleier um die Rammstelle zur Wasseroberfläche aufsteigen und so die Ausbreitung des Schalls bremsen.

Bei Sandbank wird ein doppelter Schleier ausgelegt der von 16 Kompressoren gespeist wird. „Da der Blasenschleier und der HSD in verschiedenen Schallfrequenzen eine unterschiedliche Wirksamkeit in der Minderung zeigen, gehen wir bei einer Kombination beider Systeme von einer optimalen Schallminderung über einen breiten Frequenzbereich aus.“ sagt Philipp.

Permanente Überwachung schafft Raum für Optimierung

Deshalb setzen Philipp und ihre Projektkollegen am Anfang der Installation auf ein permanentes Schall-Überwachungssystem. „Bei DanTysk haben wir mit einem herkömmlichen System gearbeitet, welches in festgelegten Abständen versenkt wird, die Messungen über einen definierten Zeitraum durchführt und dann wieder aus dem Wasser herausgeholt und analysiert wird. Das neue System übermittelt die Daten direkt an Bord, sozusagen in Real-Time. Dies ist gerade am Anfang wichtig, um sofort zu wissen welche Schall-Emissionen vorliegen“ Das spart Zeit und Aufwand und erhöht zudem die Sicherheit. Alle Berichte gehen auch an das zuständige Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie.

Frühere Planung und ausgereiftere Technik

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Wässerung des Hydroschall Dämpfers: Der Praxistest lief erfolgreich für das Team, Foto: Vattenfall

Eva Philipp freut sich auf die Arbeit in den nächsten Tagen und hofft, dass sich die Weiterentwicklungen auch im Einsatz auf hoher See auszahlen. „Ich bin optimistisch. Es hat sich viel getan in puncto Umweltschutz. Wir planen zeitiger, alle Gerätschaften sind deutlich ausgereifter und auch die Absprachen zwischen den einzelnen Akteuren sind besser. Das Thema hat zudem einen ganz anderen Stellenwert. Das ist sicherlich auch Folge der intensiven öffentlichen und medialen Auseinandersetzung. Man sieht heute die Erfolge der guten Planung.“

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Weitere Informationen zum Umweltschutz bei Offshore-Windparks

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Windenergieagentur
Factsheet Offshore Windenergie und Umweltschutz


Experte Eva Philipp

Ich bin Meeresbiologin und leite die Umweltstrategie für Onshore und Offshore Wind in der Business Area Wind. In Kiel habe ich an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel studiert und am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung sowie am Exzellenzcluster „The Future Ocean“ geforscht. Nach mehr als 10 Jahren in der Forschung wechselte ich Anfang 2012 in die Wirtschaft. Ich wollte mich stärker auf aktuelle Entwicklungen im Umweltbereich konzentrieren und meinen Bildungshorizont erweitern. Vor allem bei der Entwicklung von Umweltstandards und Diskussionen mit verschiedenen Akteuren kommt mir meine biologische Ausbildung und Forschungserfahrung zugute.

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