Auf mindestens 60 Gigawatt will die EU die Kapazität für auf dem Meer erzeugten Windstrom ausbauen. Dichtungen für die Gründungsstrukturen tragen dazu bei, dass neue Windkraftanlagen eine Lebensdauer von 30 Jahren erreichen.
Damit die Verschraubung von Windkraftanlagen trotz der rauen Umgebung auf See nicht korrodiert, muss sie durch Dichtungen vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt werden.
Freudenberg Sealing Technologies
191 km/h betrug die höchste Windgeschwindigkeit, die bislang in der deutschen Nordsee gemessen wurde. Zwar werden im Meer errichtete Windkraftanlagen bereits bei deutlich niedrigeren Windgeschwindigkeiten abgeschaltet. Doch den gewaltigen Kräften eines Orkans müssen die Anlagen unter allen Umständen trotzen – und das über die gesamte Lebensdauer. Eine wichtige Rolle spielt dafür die Gründung, mit der die Türme im Meeresboden verankert werden. Sie erfolgt bei geringer Wassertiefe, wie sie in Nord- und Ostsee vorherrschen, in der Regel durch “Monopiles“. Dabei handelt es sich um Stahlpfeiler, die in den Meeresboden gerammt werden und deren oberes Ende sich oberhalb der Wasseroberfläche befindet. Der Turm, der bereits bei einer 10-Megawatt-Anlage eine Höhe von 150 Metern bis zur Rotornabe erreichen kann, wird in der Regel nicht direkt auf den Pfeiler montiert, sondern von einem Verbindungsstück, einem Flansch, getragen. Die Befestigung des Flansches erfolgt mit mehreren Dutzend Schraubenbolzen, die nach der Montage des Turms für jede Wartung unzugänglich sind. Damit die Verschraubung trotz der rauen Umgebung auf See nicht korrodiert, muss sie vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt werden.
Die wichtigste Funktion kommt einer Ringdichtung am oberen Ende des Pfeilers zu: Sie umschließt den innenliegenden Teil des Verbindungsstücks, der die Verschraubung trägt. Diese Flanschdichtung mit dem Kürzel MP-TP (Monopile-Transition-Piece) kann für moderne Anlagen einen Durchmesser von acht bis zehn Metern erreichen.
Auf ein langes Leben ausgelegt
Bei gängiger Bauweise verbleibt ein Spalt zwischen dem unteren Ende des Verbindungsstücks und dem Pfeiler. Dafür, dass kein Meerwasser eindringen kann, sorgen eine oder zwei mit Luftkammern durchzogene Ringdichtungen, die als elastische Wellenbrecher ausgelegt sind. Wird der Spalt hingegen mit Zement aufgefüllt, kann eine Ringdichtung den Zement während des Aushärtens in der gewünschten Position halten und später vor einem Salzwasserangriff schützen. Zudem lassen sich Wartungsplattformen, die oft oberhalb der Wasseroberfläche im Inneren des Monopiles angebracht sind, mit einer speziell ausgelegten Dichtung vor dem Eindringen von Gasen schützen. Die Lebensdauererwartungen an die Bauteile von seegestützten Windkraftanlagen sind in den vergangenen Jahren stark gestiegen. Galten anfangs 25 Jahre als guter Wert, erfolgt die Auslegung mittlerweile auf bis zu 35 Jahre.
