Fundamentpfähle, die die Windkraftanlagen in einem herausfordernden Umfeld unterstützen, sind die wichtigste Infrastruktur bei allen Offshore Wind Parks und stellen auch häufig einen großen Teil der gesamten Ausrüstungskosten dar. Die Auswahl der richtigen Art von Fundamenten ist daher der Schlüssel für die Wirtschaftlichkeit eines Projekts.
Aufgrund einiger Einschränkungen wie maximale Tiefe des Meeresbodens (größere Tiefe bedeutet höhere Kosten, Entfernung zur Küste größere Entfernung von der Küste, größere Größe und Leistung der Turbinen, die eingesetzt werden können, aber im Allgemeinen auch die Tiefe erhöhen) können für Offshore-Windparks nur wenige Standorte ausgewählt werden. Der Trend geht jedoch dahin, diese Anlagen immer weiter von der Küste entfernt zu platzieren.
Es können verschiedene Fundamenttechnologien eingesetzt werden, z. B. Gravity-Base Structures (GBS), Monopiles, Tripods, Jackets und jüngstens auch Floating Plattformen. Unter diesen zeichnen sich Monopiles durch Häufigkeit und Reichweite bei unterschiedlichen Meeresbodentiefen aus. Aufgrund ihrer Einfachheit und Anpassungsfähigkeit werden Monopiles derzeit in mehr als 60% Offshore-Windanlagen ausgewählt.
Das Monopile-Design wurde ständig verbessert, um immer anspruchsvolleren Windparks gerecht zu werden: Durchmesser, Dicke und Länge wurden stetig erhöht, um höhere und schwerere Turbinen zu unterstützen, die in größeren Tiefen installiert wurden. Beispielsweise sind Monopiles für eine 6-7 MW-Turbine typischerweise 100 m lang, mit einem Durchmesser von 9m und einer Dicke der Bodenabschnitte von 100 mm bei einem Gesamtgewicht von häufig mehr als 1500 t. Die Kapazität von Offshore-Windkraftanlagen wird jedoch sicherlich zunehmen, da bereits 12 bis 14 MW-Turbinen getestet werden: Die erforderlichen sogenannten XXL-Monopiles werden voraussichtlich bis zu 3000 Tonnen wiegen und an ihren unteren Abschnitten einen Durchmesser von 12 bis 14 m und eine Dicke von 120 bis 140 mm erreichen.
Die Herausforderungen bei der Herstellung
Offshore-Fundamente sind große Bleche, die zu Zylinder oder Kegel eingerollt werden, deren Einzelsegmente nachfolgend zu großen Strukturen mit einer Länge von bis zu 120 m zusammengebaut und verschweißt werden. Bei Blechdicken bis zu 140 mm bei einem Durchmesser von 12 bis 14 m wird es wichtig, den Umfang der Rundschweißnähte zu minimieren, das heißt die Anzahl der Werkstücke muss minimiert werden, was zur Auswahl immer größerer Blechbreiten von bis zu 4,5 m führt, damit die gewünschte Gesamtstrukturlänge mit so wenig wie möglich Einzelsegmente möglich ist.
Die Hersteller müssen daher prinzipiell zwei Herausforderungen bei der Herstellung bewältigen: allen voran das zunehmende Verhältnis zwischen Durchmesser und Dicke (hohes Verhältnis führt zu Instabilität des Werkstücks und Verformungen, die die Walzgenauigkeit beeinträchtigen) und nicht zuletzt die Handhabung stark unausgeglichener konischer Bleche, die für konische Abschnitte mit großem Durchmesser und einem Winkel von bis zu 14° erforderlich sind und als Übergangstücke vom unteren zum oberen Abschnitt der Monopiles verwendet werden.
All dies macht Offshore-Fundamente in der Tat zu einer großen Herausforderung!
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Leistungsstarke und zuverlässige Lösungen zur Umformung dieser Bleche müssen bereitgestellt werden, wobei neben effizienter Serienproduktion, eine hohe Genauigkeit und verlässliche Wiederholbarkeit gefordert ist und gleichzeitig die Sicherheit des Bedieners und minimale Ausfallzeiten gewährleistet sein müssen.
DAVI hat 2007 eine eigene Wind Energy Abteilung gegründet und ist seitdem marktführend auch Dank der Spitzentechnologien, die in Zusammenarbeit mit den Hauptakteuren des Sektors entwickelt wurden. Spezielles Zubehör zur Zuführung und Handhabung der enormen zylindrischen und konischen Bleche wird ständig auf den neuesten Stand gebracht, um den Herstellern die modernste Ausrüstung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, in einem dynamischen Umfeld, die jährlich anspruchsvolleren Werkstücke herzustellen und einen Wettbewerbsvorteil zu erzielen.
Die Marktdominanz von DAVI wird durch mehr als 300 Anlagen weltweit bestätigt und der Marktanteil mit Rundbiegemaschinen in der Windenergie Branche liegt bei fast 60%!
