DeCoMP

DeCoMP Großmaßstäbliche Untersuchungen technischer Lösungen zum Rückbau von Gründungspfählen von Offshore-Windenergieanlagen

Problemstellung

Für den Rückbau der Gründungspfähle sind nach aktuellem Stand Schneidgeräte vorgesehen, welche die Stahlpfähle nach Entnahme der obersten Bodenschicht im Inneren des Monopiles einige Meter unter dem Meeresboden (mudline) von innen heraus abtrennen. Das Verfahren wird aktuell z.B. beim Rückbau von Testpfählen fertiggestellter OWP eingesetzt. Hierbei handelt es sich meist um Messmasten, welche vor einigen Jahren zur Untersuchung der Standortbedingungen errichtet wurden und nun nicht mehr benötigt werden. Im Jahr 2015 und 2016 wurden drei Messmasten (Amrumbank West, Humber Gateway, Scarweather Sands) in deutschen und britischen Gewässern zurückgebaut. Diese Gründungspfähle wiesen Durchmesser von 2,2 m bis 3,5 m auf, was der Größe von Stahlrohren für aktuelle Jacket-, Multipod- und Multipile-Gründungen für OWEA und Substations entspricht. Die drei Stahlpfähle wurden mittels eines abrasiven Wasserschneidgerätes von innen unterhalb der mudline abgetrennt. Der Rest des Pfahls verbleibt jedoch im Boden, was noch über Jahrzehnte vertrags- und haftungsrechtliche Verpflichtungen für die Windparkbetreiber bedeutet. Überdies ist die weitere Nutzung der Standorte im Rahmen eines Repowerings Einschränkungen unterlegen.

Zielsetzung

Zum rückstandslosen Entfernen von Gründungspfählen sollen im Rahmen dieses Forschungsvorhabens verschiedene Verfahren zur Überwindung der Pfahlmantelreibung neu entworfen oder weiterentwickelt und erprobt werden. Der Ausgangspunkt für alle in diesem Antrag beschriebenen Techniken setzten einen bereits erfolgten Rückbau von Anlage, Turm, Transition-Piece (TP) und ähnlichen Anbauten voraus.

Arbeitsplan

Zur Untersuchung und Bestimmung der Pfahlwiderstände, Bodenspannungen sowie Porenwasserdrücke vor, während und nach dem Entfernen eines Pfahls sollen Modellpfähle im Maßstab 1:10 mit den verschiedenen Rückbaumethoden in den geotechnischen Großversuchströgen des Instituts für Geomechanik und Geotechnik der Technischen Universität Braunschweig (IGG-TUBS) deinstalliert werden. Die Modellpfähle sowie der Boden werden dazu vor der Einbringung der Pfähle (geschlagen oder vibriert) messtechnisch bestückt, um u.a. die Mantelreibung am Pfahl, das Bettungsverhalten und die Spannungsänderungen im Boden zu erfassen.