Geotechnisches Site Specific Assessment für Jack-Up-Schiffe von Offshore-Windparks

Bei der Errichtung der Fundamente und Turbinen von Offshore-Windparks kommen überwiegend Jack-Up-Schiffe zum Einsatz, die sich mit mechanisch oder hydraulisch bewegten Beinsystemen aus dem Wasser heben können und dadurch eine feste Arbeitsplattform bieten. Im Gegensatz zu schwimmenden Installationsschiffen erhöht die Bein-Boden-Interaktion die Komplexität der Operation. Dieses Risiko kann jedoch mit einer Untergrundanalyse und der Erstellung eines sogenannten "Site Specific Assessments" standortspezifisch analysiert und damit minimiert werden.

Nach der Beschreibung der einzelnen Phasen eines typischen Jacking-Vorgangs werden im Rahmen des Artikels die wesentlichen Aspekte der geotechnischen Komponente eines Site Specific Assessments dargestellt. Darauf aufbauend werden maßgebende Lastfälle zur Ermittlung der Beinkräfte benannt sowie die erforderlichen Baugrunduntersuchungen mit anschließender Parameterableitung erläutert. Die Ermittlung der Bodentragfähigkeit und die darauf basierende Prognose der Beineindringung nach unterschiedlichen Verfahren werden ausführlich beschrieben. Dabei wird auch der häufig bei komplexen Bodenverhältnissen auftretende Effekt des sogenannten "Punch-Through", des möglichen Durchstanzens der Schiffsbeine, und dessen Auswirkung auf das Nachweisverfahren vorgestellt.

Am Beispiel realer Nordseestandorte werden alle erforderlichen Bemessungsschritte dargestellt. Dabei wird insbesondere auf die Ermittlung von Bemessungsbodenprofilen und die Berechnung der Last-Setzungs-Kurven für die Schiffsbeine eingegangen. Auf dieser Basis werden die während des obligatorischen Vorbelastungsprozesses erwarteten Beineindringungen prognostiziert und mit Messdaten verglichen. Am Vergleich von Vorhersage und Messung der Eindringung werden maßgebliche Einflussparameter sowie eine CPT-basierte Korrekturmethode aufgezeigt.