Wichtig für Offshore-Technik 07.01.2015, 06:54 Uhr

MARUM weiht neue Testanlage zur Untersuchung des Meeresbodens ein

Wie tragfähig ist der Sandboden in Nord- und Ostsee, um darin große Windkraftanlagen installieren zu können? Dank eines verbesserten Messverfahrens wollen Ingenieure der Universität Bremen in Zukunft zuverlässigere Daten liefern für den Bau ausreichend großer Fundamente. 

Windpark alpha ventus in der Nordsee: Um besser angepasste Fundamente in den Meeresboden bauen zu können, haben Bremer Forscher ein verbessertes Messverfahren für die Bodenbeschaffenheit im Meer entwickelt.

Windpark alpha ventus in der Nordsee: Um besser angepasste Fundamente in den Meeresboden bauen zu können, haben Bremer Forscher ein verbessertes Messverfahren für die Bodenbeschaffenheit im Meer entwickelt.

Foto: Matthias Ibeler/Windpark alpha ventus

3,5 Meter hoch und über zwei Tonnen schwer ist die neue Testanlage zur Kalibrierung von Messgeräten für die Untersuchung des Meeresbodens, die das Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen (MARUM) nach dreijähriger Entwicklungs- und Bauzeit jetzt in Betrieb genommen hat. Das Besondere an dem neuen Verfahren: Die am Meeresgrund gewonnenen Messdaten können künftig im Labor überprüft werden und geben Auskunft über die Tragfähigkeit des Meeresbodens.

Im Labor simulieren die Forscher die Verhältnisse im Meer und können so viel genauere Kenntnisse über die Beschaffenheit des Bodens gewinnen. Und diese ist entscheidend, um die richtige Dimensionierung der Fundamente für Offshore-Anlagen auswählen zu können.

Bodenproben vor Ort analysieren

„Mit unserem neuen CPT-Teststand können wir unter verschiedenen Randbedingungen Messungen an Nordseesanden vornehmen“, erklärt MARUM-Wissenschaftler Professor Tobias Mörz. In den Testreihen werden die verschiedenen Eigenschaften der Nordseesande untersucht, von locker geschichtetem Sand bis hin zu festem Sand. Dabei werden auch die unterschiedlichen Drücke im Versuch variiert, die auf den Sand einwirken können.

Funktionsweise des neuen Prüfstandes der Universität Bremen.

Funktionsweise des neuen Prüfstandes der Universität Bremen.

Quelle: Marum/Universität Bremen

„Durch diese Testreihen gewinnen wir charakteristische Werte für die unterschiedlichsten Zustände am Nordseeboden. Werden nun vor Ort in der Nordsee CPT-Messungen vorgenommen, können die Daten sofort mit unseren Laborwerten verglichen und Rückschlüsse auf die Festigkeit und Dichte des Nordsee-Untergrundes gemacht werden“, beschreibt Mörz.

Der neue CPT-Teststand ist für die Untersuchung des Meeresbodens sehr wichtig, denn nicht immer sind zeitintensive Untersuchungen der im Meer genommenen Bodenproben im Labor möglich. Oftmals wird ein schnelles Ergebnis benötigt, beispielsweise auch um einen geeigneten Standpunkt für den Ausbau der Offshore-Windkraftanlagen in der Nordsee zu ermitteln. Deshalb werden nun aussagekräftige Daten schon vor Ort gewonnen.

Messgerät drückt sich in den Meeresboden

Bei dem neuen CPT-Verfahren wird ein kleines Messgerät mit kegelförmiger Spitze eingesetzt, das mit seiner Spitze in den Meeresboden gedrückt wird. Dabei messen Sensoren den Eindringwiderstand. Zusammen mit den Daten der Bodeneigenschaften werden die Messdaten anhand einer Kalibrierungstabelle ausgewertet.

Finanziert hat das Forschungsprojekt durch die Bundesregierung. Zu den MARUM-Projektpartnern gehören die Firma Strabag Offshore Wind GmbH aus Cuxhaven, das Fraunhofer-Institut IWES Nordwest, die GEO-Engineering.org GmbH in Bremen, RWE Innogy in Hamburg sowie das Norwegische Institut für Geotechnik (NGI) in Oslo. 

Von Petra Funk
Von Petra Funk

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