Säugetiere wie die unter Artenschutz stehenden Schweinswale, aber auch Robben oder Fische wie Dorsche und Heringe nutzen Schall, um sich zu orientieren, zu kommunizieren oder um Beute aufzuspüren und Feinde zu orten. Zum Schutz der Tiere gilt deshalb in deutschen Gewässern im Abstand von 750 Metern zur Baustelle ein Schallpegel von maximal 160 Dezibel. Dieser Grenzwert hat die Entwicklung neuer Technologien zur geräuscharmen Installation der Fundamente vorangetrieben.

Die Lösung liegt in der Luft
Bei der Installation von Windkraftanlagen werden die bis zu acht Meter starken Fundamente mit tausenden von Schlägen möglichst tief in den Meeresboden gerammt. Ansonsten würden Wind und Wellen sie schlichtweg umwerfen. Jeder einzelne Rammstoss verursacht dabei einen Lärm von bis zu 225 Dezibel. Das entspricht etwa dem doppelten Lärm einer Kreissäge und ist im Meer kilometerweit zu hören. Für die geräuschsensiblen Schweinswale und andere Meerestiere eine Qual. Die menschliche Schmerzgrenze liegt bei etwa 120 Dezibel. Eine einfache und aber zugleich wirkungsvolle Lösung für den Schallschutz ist der Einsatz eines Blasenschleiers mit einem neuartigen Schlauchsystem, der von Continental entwickelt wurde.

„Ein Blasenschleier entsteht durch den Einsatz eines unserer stark perforierten Schläuche, den die Installationsfirma als Ring um die Baustelle legt, bevor die Pfähle der bis zu 150 Meter hohen Windkraftanlagen in den Meeresboden gerammt werden. Die Schlauchenden sind an leistungsstarke Kompressoren an Deck von Schiffen angeschlossen. Während der Arbeiten pumpen sie mit 10 Bar ölfreie Druckluft in die Schläuche, die durch die nach einem genauen definierten Muster angebrachten Löcher entweicht. Dabei entsteht ein Vorhang aus Millionen kleiner Luftblasen, die zur Wasseroberfläche aufsteigen – eine Art Whirlpool bildet sich um die Baustelle. Die Luftblasen verändern die Dichte des Wassers und brechen somit die Schallwellen. Je nach Beschaffenheit des Bodens und Wasserströmungen setzen Wasserbauspezialisten auch Verfahren mit zwei Ringen ein“, erläutert David Hoffmann, im Continental-Konzern verantwortlich für Industrieschlauchlösungen in der Region EMEA und APAC. „Die Technik senkt den Schallpegel um bis zu 18 Dezibel, was eine Reduzierung der Lautstärke von 95 Prozent bedeutet“, so Hoffmann weiter.

Wie bleibt der Schlauch am Meeresgrund?
Doch wie bleibt der Schlauch ohne zusätzliche Stahlketten zum Beschweren am Meeresgrund, wenn die mit Druck zugeführte Luft für Auftrieb sorgt? Um eine Lösung für diese Herausforderung zu finden, beauftragte der Entwicklungspartner die Schlauchexperten von Continental. Bisher verfolgen Installationsunternehmen zwei Ansätze, um die Schläuche auf dem Meeresgrund zu halten. Beim ersten wird der Schlauch mit Zusatzgewichten versehen, die ihn am Boden verankern. Der Nachteil dieser Methode: Es ist kompliziert, die Konstruktion nach den Bauarbeiten wieder an die Wasseroberfläche zu befördern. Die zweite Variante besteht aus einem Rohrsystem. Dies ist jedoch schwierig am Meeresboden zu installieren.

Continental hat eine Lösung mit einem Schlauch entwickelt, die flexibel ist und ohne komplizierte Verankerung durch Zusatzgewichte wie Stahlketten funktioniert. Neben der erforderlichen Flexibilität, um eine leichte Handhabung zu ermöglichen, sollte der Schlauch ausserdem stabil sein. Abriebfestigkeit, damit Kautschukbestandteile nicht in die Umgebung abgegeben werden, sowie Beständigkeit gegen Salzwasser gehören zu seinen weiteren wichtigen Eigenschaften.

Feldtest in der Ostsee
Die Anwendung des Blasenschleierschlauchs wurde Ende 2017 in der Ostsee getestet. Der Feldversuch wurde erfolgreich abgeschlossen. Das Schlauchsystem des Big Bubble Curtain funktionierte bei Tiefen bis zu 60 Metern einwandfrei. Es blieb stabil am Meeresboden liegen, während Luftblasen den Lärm und Vibration um 95 Prozent reduzierten. Die Bergung nach dem Testeinsatz lief ebenfalls problemlos ab – ohne Spuren am Meeresboden zu hinterlassen. Schliesslich soll die Anwendung mehrfach zum Einsatz kommen.

Der Clou der Continental-Entwicklung liege darin, dass der Schlauch mit zusätzlichem Draht wie eine Spirale umwickelt wird, so Hoffmann. Dadurch entstehe ein regelrechtes Schwergewicht, das gut in der gewünschten Tiefe tariert werden kann. Inzwischen hat Continental den Schlauch zum Patent angemeldet.

Text: ee-news.ch, Quelle: Continental AG