01.09.2018, 00:00 Uhr

Schallschutz für Meeresbewohner

Blasenschleier mit neuartigem Schlauchsystem entwickelt: Bei der Installation von Windkraftanlagen werden die bis zu 8 m 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 enormen Lärm von bis zu 225 dB. 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 dB. Eine denkbar einfache aber zugleich äußert wirkungsvolle Lösung ist der Einsatz eines Blasenschleiers. Continental hat gemeinsam mit einem Spezialwasserbau-Unternehmen eine neue Generation des „Großen Blasenschleiers“, auch „Big Bubble Curtain“ genannt, in einem Pilotprojekt erfolgreich getestet.

Quelle: Continental

Quelle: Continental

David Hoffmann, im Continental-Konzern verantwortlich für Industrieschlauchlösungen in der Region EMEA und APAC erläutert: „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  m 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.“

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.

„Wie bei allen Bauprojekten geht es darum, die Arbeiten mit möglichst wenig Aufwand und möglichst schnell zu erledigen. Deshalb haben wir eine Lösung mit einem Schlauch entwickelt, die flexibel ist und ohne komplizierte Verankerung durch Zusatzgewichte wie Stahlketten funktioniert“, erklärt Hoffmann. 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.

Ein Schwergewicht im Feldtest

Die Anwendung wurde Ende letzten Jahres in der Ostsee getestet. Das Ergebnis: Der Feldversuch wurde mit Bravour bestanden. Das Schlauchsystem des Big Bubble Curtain funktionierte bei Tiefen bis zu 60 m einwandfrei. Es blieb stabil am Meeresboden liegen, während Luftblasen den Lärm und die Vibration um 95 % reduzierten. Die Bergung nach dem Testeinsatz lief ebenfalls problemlos ab – ohne Spuren am Meeresboden zu hinterlassen. Schließlich soll die Anwendung mehrfach zum Einsatz kommen. „Insgesamt hat sich das Handling im Vergleich zum Einsatz von Zusatzgewichten mit der Innovation von Continental deutlich verbessert“, berichtet Hoffmann zufrieden.

Bild 2 Smarte Lösung für Wasserbauunternehmen: Der mit einer zusätzlichen Spirale aus Draht umwickelte Schlauch erleichtert das Handling von Blasenschleiern. Quelle: Continental

Bild 2 Smarte Lösung für Wasserbauunternehmen: Der mit einer zusätzlichen Spirale aus Draht umwickelte Schlauch erleichtert das Handling von Blasenschleiern.

Foto: Continental

Die Aufgabe hat das Technologieunternehmen mit einer Weiterentwicklung seiner Schläuche gelöst. Jeder Schlauch wird aus verschiedenen Schichten unterschiedlicher Materialien wie Kautschuk und Druckträgern gefertigt. Auch bei den Schläuchen für den Einsatz als Blasenschleier besteht eine dieser Schichten aus einem Drahtgeflecht. Diese Federdrahtspirale dient beim Auf- und Abwickeln der Schlauchleitung als Knickschutz, und zugleich hält sie die Form des Schlauches bei Über- oder Unterdruck stabil. „Der Clou unserer Entwicklung liegt darin, dass wir unseren Schlauch mit zusätzlichem Draht wie eine Spirale umwickelt haben. Das Ergebnis ist ein regelrechtes Schwergewicht, das sehr gut in der gewünschten Tiefe tariert werden kann. Ein Meter Schlauch mit einem Innendurchmesser von 100 mm bringt nun stattliche 20 kg auf die Waage. 1 000 m Schlauch mit einem Gewicht von 20 t sind nötig, um einen Ring um eine Baustelle zu legen. Die Schläuche werden deshalb auf riesige Trommeln an Bord von Schiffen aufgewickelt und zu der Meeresbaustelle transportiert. Das mag zunächst recht aufwendig klingen, ist aber in der Handhabung deutlich einfacher als die bisherigen Lösungsansätze mit Stahlketten oder Rohrsystemen“, berichtet Hoffmann.

Innovation für den Klima- und Naturschutz

Inzwischen hat Continental den Schlauch zum Patent angemeldet. „Die technischen Rahmenbedingungen, die Umweltbedingungen und die -anforderungen an Offshore-Windkraftanlagen sind deutlich komplexer als bei Anlagen an Land. Wir leisten mit unserer innovativen Lösung einen Beitrag zum Ausbau regenerativer Energiequellen auf hoher See und schützen dabei die Meeresbewohner vor Baulärm“, ergänzt Hoffmann.

Doch Blasenschleier zum Schallschutz kommen nicht nur beim Bau von Windparks zum Einsatz, denn sie eignen sich für zahlreiche weitere Anwendungsbereiche, wie beispielsweise Minenräumarbeiten, Offshore-Ölbohrungen, seismische Untersuchungen oder Hafen- und Küstenentwicklung sowie Brückenbau und bei der Errichtung künstlicher Inseln. Auch, um Ölverschmutzungen in einem bestimmten Bereich zu halten, oder um Seetang, Algen, Quallen oder Treibgut von Stränden, Häfen und Küsten fernzuhalten, eignet sich der Bubble Curtain. In diesen Fällen dient er als Barriereschutz. So kann das System Fische vor Staudämmen oder kontaminierten Bereichen im Meer und in Flüssen schützen und in sichere Bereiche führen. Weitere Informationen unter www.contitech.de.

 

Quelle: Continental

Bild 1 Eine sinnvolle Maßnahme gegen Unterwasserlärm durch Baustellen im Meer ist der Einsatz von Luftblasen im Wasser mithilfe eines Blasenschleiers.

Foto: Continental

Von Jochen Vennemann, Referent für externe Kommunikation, ContiTech AG, Hannover.

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