Nahezu 3.200 Tonnen Stahl haben die zwölf Türme für die Hochleistungswindturbinen für Alpha Ventus verschlungen, den ersten deutschen Offshore-Windpark, der nun bei Vollbetrieb den Strom für den Bedarf von 50.000 Drei-Personen-Haushalten produziert. Gebaut wurden die Türme von der Ambau GmbH. Es waren zwar nicht die ersten Offshore-Türme, die das Unternehmen gebaut hat, aber ersten Türme ser Größe. Zwei Windturbinentypen deutscher Hersteller wurden auf zwei unterschiedlichen Gründungsstrukturen mit unterschiedlichen Errichtungskonzepten gebaut. Sechs Türme wurden auf Tripods und sechs weitere auf Jackets errichtet. Dementsprechend wurden auch zwei Turmvarianten geliefert.
Partner suchen Schulterschluss
Die erste Turmvariante – gegründet auf einem Tripod – ist 69,1 Meter lang und besteht aus drei Segmenten, wiederum zusammen aus 27 Schüssen bestehen. Das unterste Segment ist dabei zylindrisch und hat einen Durchmesser von sechs Metern; das zweite und dritte Segment ist jeweils konisch und beide verlaufen zusammen im Durchmesser von sechs auf vier Meter. Tür und Außenbühne befinden sich dabei am Turm. ser wiegt aufgrund seiner Höhe sowie der immensen Blechdicke von bis zu 44 Millimetern inklusive Flansch und Einbauten rund 279 Tonnen.
zweite Turmvariante – gegründet auf einem Jacket – hat eine Länge von 62,8 Metern und besteht nur aus zwei Segmenten, wiederrum aus 23 Schüssen bestehen. Dieser Turm ist fast komplett zylindrisch mit fünf Metern Durchmesser. Nur der vierte und der fünfte Schuss von oben sind konisch und steigen im Durchmesser von 5.000 auf 5.500 Millimeter an, damit Turbine entsprechend platziert werden konnte. Damit ist der Kopfflansch im Durchmesser größer als der Fußflansch. Tür und Außenbühne befinden sich nicht am Turm, sondern an der Gründungsstruktur. Rund 253 Tonnen Stahl pro Turm inklusive Flansch und Einbauten wurden bei ser Variante verarbeitet, bei einer Blechdicke von bis zu 44 Millimetern.
Von Anfang an war klar, dass das Unternehmen Alpha Ventus nur dann erfolgreich sein kann, wenn alle Partner den Schulterschluss suchen. So wurden schon in der Anbahnung viele Meetings mit den Kunden abgehalten, um die technischen Ausführungen, die qualitativen Absicherungen und den Zeitplan für das gesamte Projekt sicherzustellen.
Die Flansche – also die Verbindungsstücke der einzelnen Segmente – sind an einem Turm die neuralgischen Stellen und bedürfen einer hohen Aufmerksamkeit. Bevor ein Flansch verbaut wird, wird dieser komplett vermessen. Spezialisten untersuchten mit aufwendigen Messverfahren die Rundheit, Ebenheit, Neigung, Parallelität und Exzentrizität, immer mit dem Ziel, die vorgegebenen Toleranzen zu 100 Prozent einzuhalten, um die optimale Passgenauigkeit für die Errichtung des Turmes zu gewährleisten.
Aufwendiger Korrosionsschutz
Hohe Aufmerksamkeit erforderte der Korrosionsschutz der nach NORSOK-Klasse 5M-lang ausgeführt wurde. Dabei war es erforderlich, die Stahloberflächen exakt vorzubereiten. Gefordert war eine Oberflächenreinheit Sa 2,5 bis 3, bei einer Oberflächenrauhigkeit über 80 Mikrometer ist. Um die entsprechende Stoßfestigkeit an den Flanschverbindungen sicherzustellen, wurden die Flansche metallisiert. Dabei wurde mittels eines Lichtbogens 99,99-prozentiger Zink auf die Konstruktion aufgetragen, dann folgte die Beschichtung des Turmsegments entsprechend der NORSOK-Norm.
Der Korrosionsschutz im Turmsegment besteht aus drei Anstrichen mit einer Mindestschichtdicke von 305 Mikrometern. Der Außenbereich des Segments wurde entsprechend der Kundenspezifikation mit drei oder vier Schichten aufgebracht. Da die Belastung im Außenbereich des Turmes größer ist als im inneren, beträgt die Mindestschichtdicke 345 Mikrometer.
Um die Einhaltung der Kundenspezifikation und Normen nachzuweisen, war es notwendig, jeden aufgebrachten Anstrich an 100 gleichmäßig am Turmsegment verteilten Meßstellen zu kontrollieren und zu dokumentieren. Dadurch ergaben sich über 700 Messungen pro Segment. Die bei der Konservierung entstehenden erheblichen Emissionen erforderten zudem hohe Investitionen in die Abluftreinigung. Ein Turmsegment entsteht in vielen technologischen Schritten, es wird geprüft und dokumentiert. Nach der ingenieurtechnischen Bearbeitung, in der unter anderem das Design und die Materialanforderungen festgelegt werden, beginnt der Fertigungsprozess.
Erkenntnisse für künftige Projekte
Am Anfang des Fertigungsprozesses steht die Wareneingangskontrolle der Materialien. In weiteren Schritten folgen der Zuschnitt, das Runden, das Verschweißen und Prüfen der Mantelbleche. Im weiteren Prozess werden die entstandenen Schüsse zu Turmsegmenten montiert und verschweißt. Danach werden im und am Turmsegment Befestigungspunkte montiert und verschweißt. Diese sind erforderlich, um in einem späteren Schritt alle Baugruppen, wie Montagebühnen, Leitern, Befahranlagen und Elektroinstallationen, zu befestigen. Damit ist der Prozess in der „schwarzen“ Fertigung abgeschlossen. Anschließend werden fast alle Einbauten und der gesamte Secondary Steel onshore installiert und auf Funktionalität geprüft. Der gesamte Fertigungsprozess wird entsprechend eines Qualitäts-Kontroll-Planes begleitet.
Nachdem Alpha Ventus nun am Netzt ist, werden die gewonnen Erkenntnisse in zukünftige Projekte fließen. Die engen Fertigungstoleranzen und hohen Qualitätsanforderungen für den Offshore-Bereich bedingen ein erfahrenes und professionelles Handeln aller Partner bedingt. Gerade der enge Austausch untereinander hat in hohem Maße zum Erfolg des Projekts beigetragen, ebenso wie ein ausgeklügelter Zeitplan.
KAI SIMON, Ambau GmbH
