Beim Offshore-Windpark Amrumbank West wurden geotextile Sandsäcke als Alternative zum mineralischen Kolkschutz eingebaut. Zwei entscheidende Argumente sprachen für die „Soft Rocks“: Die Sandsäcke erfordern nur ein Drittel des sonst benötigten Materials für den Kolkschutz und ihr Einbau ist im Bauablauf logistisch entkoppelt vom Einrammen der Fundamente.

Der Offshore-Windpark Amrumbank West liegt 35 km nordwestlich von Helgoland sowie 37 km westlich von Amrum und erstreckt sich über 34 km². E.ON setzt dort insgesamt 80 Siemens-Windturbinen der 3,6 MW-Klasse ein. Künftig soll der Park eine Gesamtleistung von 288 Megawatt erzielen. Damit können bis zu 300.000 Haushalte versorgt werden.

Geotextiler Kolkschutz spart zwei Drittel Material gegenüber dem mineralischen Kolkschutz

Die Windräder gründen in einer Wassertiefe von -19 bis -24 m LAT (Lowest Astronomical Tide /Seekartennull). Die Gründungs-strukturen werden als Monopiles („Einzelpfähle“) mit einem maximalen Durchmesser von 6 m ausgeführt. Um die Länge der Monopiles zu optimieren, erhalten sie einen zweilagigen Kolkschutz. Ursprünglich war dieser mineralisch vorgesehen mit einer Gesamthöhe von 2,4 m. Doch die geotextile Alternative verbraucht mit nur 0,8 m Höhe bei gleicher Funktionalität erheblich weniger Material.

Schneidversuche an der Uni Hannover

Um den Einfluss des geotextilen Kolkschutzes auf die Rammarbeiten zu beurteilen, wurden bereits im Vorfeld der Ausschreibung Schneidversuche am Institut für Geotechnik der Leibniz Universität Hannover durchgeführt. Untersucht wurden die Ausführung des unteren Endes der Monopiles und das Verhalten der Sandcontainer beim Rammen. Es zeigte sich, dass die Monopiles den Kolkschutz nur mit Gewichtswirkung durchdringen (nicht zerschneiden) und die Sandcontainer mit in den Seeboden ziehen. Der Sand bleibt in den Sandcontainern, da das Geotextil – wenn überhaupt – erst unterhalb des Seebodens reißt und dann in der Gleitfläche Monopile-Erdreich eingeklemmt wird.

Befüllen der Sandcontainer vor Ort

Weitere Vorteile der Sandcontainer zeigen sich im Bauablauf. Weil das Füllmaterial Sand vor Ort zur Verfügung steht, können erhebliche Transportkosten eingespart werden.

Die Naue Secutex® Soft Rocks messen 1,45 m x 2,38 m und bestehen aus Secutex®, einem speziell vernadelten Spinnfaservliesstoff, der mit Hochleistungsgarn zu Containern vernäht wird. Ab Oktober 2012 stellte Naue 50.000 Sandcontainer her und lieferte sie nach Rømø/Dänemark. Dort füllte sie Peter Madsen Rederi A/S (PMR) mit je 1.350 kg Nordseesand, das entspricht einem Füllungsgrad von 80 %. PMR entwickelte dafür eine Anlage mit einer Kapazität von 500 Säcken pro Tag.

Zeitlich entzerrter Einbau

Der vielleicht bedeutendste Vorteil der geotextilen Sandsäcke wurde deutlich, als die Einbaulogistik betrachtet wurde. Für den Kolkschutz musste die Filterschicht unmittelbar vor dem Rammen der Monopiles und die Deckschicht kurz danach eingebaut werden. Die zusätzlichen Sandcontainer und die zweite Schicht wurden eingebaut. Nach einer dritten Vermessung wurden die Sandcontainer dort platziert, wo es notwendig war, um eine zweischichtige Abdeckung mit einer Gesamtdicke von etwa 0,8 m zu gewährleisten.

Inspektion mit Unterwasserkamera

Um die Qualität des Kolkschutzes über die GPS-Seebodenvermessungen hinaus zu beurteilen, wurden 8 Standorte mit einer Unterwasserkamera befahren und die Schichtdicken verifiziert.

Während des Einbaus der Fundamente (Beginn Dezember 2013) zeigte sich in Übereinstimmung mit den Schneidversuchen, dass die Monopiles nur mit Gewichtswirkung den Kolkschutz durchdringen.

Eine Kamerabefahrung nach dem Rammen soll demnächst den Zustand der Sandcontainer zeigen. Zudem ist ein potenzielles Nachlegen von Sandcontainern im Nahbereich der Pfähle geplant.