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Geologische Begleitforschung

   
 
 

 

Der Fokus der geologischen Untersuchungen im Rahmen des RAVE-Messprogramms liegt auf der Erfassung und Beurteilung der sediment- und morphodynamischen Prozesse, die zu möglichen Änderungen im Aufbau und in der Beschaffenheit des Meeresbodens führen können.

Sedimentologische Eigenschaften des Meeresbodens und hydrodynamische Prozesse haben einen grundlegenden Einfluss sowohl auf die ökologische Funktion des Meeresbodens als Habitat als auch auf die bodenmechanischen Eigenschaften des Meeresbodens in seiner Funktion als Baugrund für Offshore-Windenergieanlagen. Das geologische Untersuchungsprogramm untersucht die Wechselwirkungen der Sedimente des Meeresbodens mit den Gründungselementen. Dabei geht es insbesondere um die Kolkentwicklung im Bereich der Rammpfähle und dadurch verursachte mögliche Sedimentumlagerungen im Windpark.

Die Untersuchungen konzentrierten sich auf die zeitlich hoch aufgelöste in situ-Messungen der lokalen und globalen Kolktiefen und ihrer Dynamik, die an den Forschungsanlagen der AV04 (Jacket-Struktur) und der AV07 (Tripod-Struktur) mit stationären Echoloten erfasst wurde. Zusätzlich soll eine Kombination aus flächendeckenden Fächerlotmessungen, geotechnischen in situ-Methoden, die in regelmäßigen Zeitintervallen durchgeführt werden, Aufschluss auf den Einfluss möglicher Änderungen der Sedimentdynamik im gesamten Windpark geben.

Untersuchungen zu Kolk und Sedimentdynamik

Regelmäßige flächendeckende hydroakustische Messungen mit Fächerecholot, Seitensichtsonar und einem hochauflösenden Sedimentecholot erlauben es, den Einfluss von Änderungen in der Sedimentdynamik auf den Aufbau und die Beschaffenheit des oberen Meeresbodens zu bewerten. Regelmäßige Drucksondierungen mit dynamischen Penetrometern und geotechnischen Laboruntersuchungen geben Auskunft über die Veränderung in der Lagerungsdichte der Oberflächensedimente.

Ziel der geologischen Begleitforschung im Testfeld alpha ventus ist die Überprüfung der Prognosen aus der Umweltverträglichkeitsstudie (UVS), die im Zuge des Genehmigungsverfahrens erstellt wurde. Dabei geht das Untersuchungskonzept deutlich über das hinaus, was im Rahmen des Betriebs Monitorings durch den Anlagenbetreiber zu leisten ist.

Was ist ein Kolk?

Wenn das Fundament einer WEA, in ein strömendes Medium eingebracht wird, ändert sich unmittelbaren im Bereich dieser Struktur das Strömungsmuster. Dies hat eine erhöhte Erosion des Meeresbodens zur Folge. Dadurch entsteht rund um die Struktur eine Vertiefung, die als Kolk bezeichnet wird.

 


    Die Tiefe und Ausdehnung der Kolke können die Standsicherheit einer WEA beeinflussen.
    Zur Erfassung der lokalen Kolktiefen im Bereich der Fundamente der WEA und derer Dynamik wurden an den Forschungsanlagen AV4 (Jacketkonstruktion) und AV7 (Tripodkonstruktion) eine Reihe von Echoloten angebracht. Diese Echolote erfassen zeitllich hoch aufgelöst die Kolktiefen und deren Dynamik.

 

Untersuchungsmethoden

Mithilfe von 19 stationären Echoloten, die an der Gründungsstruktur der Forschungsanlage AV7 installiert wurden, werden kontinuierlich die Kolktiefen im Bereich der Rammpfähle und unterhalb des Zentralsegmentes gemessen. Diese zeitlich hochaufgelöste Aufzeichnung erlaubt einen guten Einblick in die Dynamik der Kolktiefen. Um eine Aussage über die räumliche Ausdehnung der Kolke treffen zu können, werden zweimal jährlich im Bereich der Forschungsanlage AV7 flächendeckende Vermessungen mit einem Fächerecholot durchgeführt. Ausfahrten im März bzw. April dienen zur Erfassung der Wintersituation, dementsprechend wird im Okober bzw. November die Sommersituation untersucht.

 

Fächerecholot

Um mögliche Änderungen der Sedimentdynamik und der Beschaffenheit des Sedimentes durch die Offshore-Windenergieanlagen im gesamten Testfeld betrachten zu können, werden regelmäßig flächendeckende Messungen mit Seitensichtsonar und Fächerecholot durchgeführt. Mit dem Fächerecholot des Schiffes VWFS WEGA werden die morphologischen bzw. bathymetrischen Verhältnisse des Meeresbodens erfasst. Um die Fächerecholot Daten bezüglich der Tide korrigieren zu können, wird ein Seepegel ausgebracht.

    Seitensichtsonar (SSS)

    Mit hochauflösenden Seitensichtsonar-Aufzeichnungen
    werden Informationen zur Sedimentbeschaffenheit der Meeresbodenoberfläche erfasst.


 

Sedimentecholot

Für die stationäre Echolotmessung, die für die Erfassung der lokalen und globalen Kolktiefen und ihrer Dynamik an den Gründungsstrukturen der Forschungsanlagen AV04 und AV07 installiert wurden, kommen einfache, robust gebaute Vertikallote, wie sie üblicherweise für die Sportschifffahrt eingesetzt werden.

Die Echolote werden an einer Stahlhalterung an den Versteifungselement der Rammhülsen am Tripod, bzw. an den Versteifungselementen der Anschlagvorrichtung der Rammpfähle der Jacket-Konstruktion angebracht, die zu Transportzwecken hochgeklappt und für die Aufzeichnung heruntergeklappt werden können. Alle Echolote wurden so installiert, dass sie bei Ausfall unter Wasser ersetzt werden können.

Um einen repräsentativen Überblick über die Tiefen der lokalen Kolke im Bereich der Rammpfähle der Gründungsstrukturen zu erhalten, wurden jeweils 5 Echolote an den Versteifungselementen des Tripods bzw. der Anschlagsvorrichtung der Jacket-Struktur angebracht.
 

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 © 2017 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Aktualisiert am: 16.08.2012 10:48:15  
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