Windkraftanlagen Stählerne Riesen auf Schienen

Langsam hebt sich das Rolltor und gibt den Blick auf den Riesen aus Stahl frei. Die dreibeinige Konstruktion sieht aus wie ein Wesen aus einem Science-Fiction-Film. Noch ist der Koloss umgeben von Baugerüsten. „Die brauchen wir noch“, sagt einer der Arbeiter, den Kopf im Nacken und den Blick nach oben gerichtet. Schließlich müsse oben noch ein Zylinder angeschweißt werden. „Aber dafür ist unsere Halle zu klein, das geht nur im Freien.“ Mit einem Ruck setzt sich der Tripod, wie er unter Fachleuten heißt, in Bewegung. Er wird getragen von drei winzig wirkenden Hubwagen, die auf einem Schienensystem laufen. Majestätisch gleiten jetzt nahezu 600 Tonnen Stahl aus der Fertigungshalle in Bremerhaven.

Es ist der erste Tripod, den der Hersteller Weserwind an seinen Auftraggeber Trianel übergibt. Die Stadtwerkekooperation hat Anfang September in der Nordsee mit dem Bau des Offshore-Windparks Borkum West II begonnen. Rund 80 Fünf-Megawatt-Anlagen sollen hier bald Strom produzieren, das Investitionsvolumen beträgt rund 1,3 Milliarden Euro. Die Offshore-Technologie ist ein Kernstück der von der Politik beschlossenen Energiewende. Und sie fußt im wahrsten Sinne des Wortes auf den Tripoden.

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Wegen der großen Bedeutung der Produktion ist an diesem Tag auch allerlei politische Prominenz aus dem Stadtstaat Bremen gekommen. Dirk Kassen, dem Geschäftsführer von Weserwind, sieht man die Erleichterung förmlich an, als der Tripod plangemäß vor der Halle steht. Alle zehn Tage soll künftig so ein Gigant die Produktionshalle verlassen. Die Gründungsstrukturen, wie die Techniker sagen, aus Halle eins, die für den Park Global Tech I bestimmt sind, werden noch etwas Meter höher und mit 900 Tonnen schwerer werden. „Etwa 50 Exemplare wollen wir im Jahr produzieren“, sagt Kassen. Dass die nicht alle vor der Halle rumstehen können, bis sie auf dem Meer verbaut werden, leuchtet ein. Deshalb brauche man ein sehr gutes Logistikkonzept, sagt der Ingenieur, damit man die Stahlriesen nicht zweimal „herumheben“ muss – denn dadurch kämen schnell Kosten in Höhe von 10.000 Euro zusammen.

„Wir brauchten etwas komplett Neues“

Dafür hat sich Weserwind die Dienste des Logistikspezialisten BLG gesichert. Das Bremer Unternehmen macht sein Hauptgeschäft bislang auf anderen Feldern, zum Beispiel mit dem Umschlag von Autos. „Die Offshore-Sparte ist noch relativ jung, aber bietet viel Potential“, sagt der zuständige Manager Andreas Wellbrock. Für die Logistiker stellten sich zwei übergeordnete Fragen: Wo lässt sich eine Jahresproduktion Tripoden zwischenlagern, so dass hochseetaugliche Schiffe andocken können? Und wie bekommt man die Ware dorthin? Denn das Schienensystem von Weserwind führt zwar bis an den Rand der Kaimauer, doch Transportschiffe von der nötigen Größe passen gar nicht durch die vorgelagerte Schleuse. Und der riesig wirkende Kran ist für die Tripoden zu klein. Einen größeren mieten, der bis zu 1600 Tonnen heben kann? Wellbrock winkt ab: „Davon gibt es auf der Welt nur ein paar, das wäre zu teuer und zu langwierig.“

Rasch zeichnete sich ab: „Wir brauchten etwas komplett Neues“, wie BLG-Arbeitsdirektor Hartmut Mekelburg heute sagt. Die Entscheidung fiel auf einen Transportponton, einen speziellen Schwimmkörper, der auch in der Hafenlogistik oder beim Brückenbau zum Einsatz kommt. Wegen des hohen Gewichts war Wellbrock und seiner Mannschaft klar, dass ihr Ponton besonderen Belastungen Stand halten musste. Jeder, der mal einen Fuß auf ein Floß gesetzt hat, kennt die abrupte Tauchbewegung, die das Gefährt dann macht. Damit der Tripode nicht runterrutscht, entwickelten Werftingenieure für BLG ein ausgeklügeltes Pumpensystem, welches den Ponton auch dann in der Waagerechten hält, wenn der Tripod an Bord rollt. Das Schienensystem findet an Deck seine Fortsetzung und auf dem selben Weg werden die Dreifüße auch an der Sammelstelle wieder an Land rollen. In wenigen Wochen soll das 8 Millionen Euro teure Gefährt seinen Dienst aufnehmen.

„Elite für Bodentechnik“

Doch wie stellt man eigentlich sicher, dass die gesamte Anlage auf dem Meeresboden auch einen festen Stand hat? Das hohe Eigengewicht ist angesichts der enormen Kräfte, die auf die Konstruktion einwirken, nämlich noch lange kein Garant dafür. Auch dieses Problem ist von Ingenieuren gelöst worden. Weserwind, Areva und die Motorenwerke Bremerhaven haben dafür ein eigenes Ingenieurbüro gegründet. Das Technologiekontor Bremerhaven, kurz TKB, besteht aus rund 30 Ingenieuren verschiedener Fachrichtungen. Weserwind-Geschäftsführer Kassen nennt sie „die Elite für Bodentechnik“.

Falk Lüddecke ist einer von zwei Geschäftsführern. Der 34 Jahre alte Bauingenieur hat früher Stahlbrücken für den Eisenbahnbau berechnet. Über eine Tätigkeit für die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung gelangte er schließlich mit der Offshore-Branche in Kontakt und führte Berechnungen für die Gründungsstrukturen durch. Im Juni 2009 kam er nach Bremerhaven. Die Umstellung sei nicht so groß gewesen, sagt Lüddecke. Bei Eisenbahnbrücken wie Gründungsstrukturen handele es sich um „ermüdungsbeanspruchte“ Stahlbauten. Für Laien: Diese Bauten müssen nicht nur in erster Linie ihr Eigengewicht aushalten, sondern sind auch einer starken, wiederkehrenden Wechselbeanspruchung ausgesetzt. Was für die Eisenbahnbrücke die Züge sind, sind für die Offshore-Anlage Wind und Wellen. Lüddecke gibt ein simples Beispiel: Wer eine Büroklammer mehrmals hin und her biege, halte rasch zwei Teile in der Hand. Um das bei großen Anlagen zu verhindern, seien sehr genaue Berechnungen nötig.

Echte Pionierarbeit

Dazu benötige es wiederum vieler verschiedener ingenieurswissenschaftlicher Qualifikationen. Im Büro in Bremerhaven sitzen neben Maschinenbauern auch Experten für Lastenberechnung neben Kollegen mit Expertise zu aerodynamischen Effekten aus der Luft- und Raumfahrt oder zum Stahl- und Betonbau. Die Antwort der Ingenieure auf die Standortfrage heißt „Pile sleeve“. Dabei handelt es sich um bis zu 70 Meter lange Stahlröhren, die von Spezialschiffen in den Meeresboden gerammt werden. Anschließend werden die Tripoden draufgesteckt und die Fugen zwischen den Metallwänden mit einem Füllbeton ausgegossen, der unter Wasser aushärtet. Was simpel klingt, ist zigfach durchgerechnet worden. Schließlich dürfen die Pfähle keine Beulen bekommen und schon gar nicht knicken, wenn auf jeden einzelnen Kräfte von 2000 bis 4000 Tonnen einwirken.

Der große Reiz in der noch jungen Offshore-Technologie liegt für Falk Lüddecke in der Pionierarbeit, die oft zu leisten ist. „Es gibt noch keine ausgetretenen Wege, wir betreten häufig Neuland.“ Während Statiker normalerweise auf Fachliteratur mit Tabellen zurückgreifen können, denen sie die Werte der zu erwartenden Lasten entnehmen, mussten die TKB-Mitarbeiter mangels Erfahrungswerten überall von vorne anfangen. Das dauert entsprechend länger, und natürlich dringen die Kunden und Investoren bei allem Sicherheitsbestreben auch hier auf Schnelligkeit. Dennoch überwiegt für Lüddecke der Reiz an seiner Arbeit, denn es passiere nicht so oft, dass komplett neue Technologiefelder erschlossen würden. „Hier wird dem Ingenieurgeist Freiheit eingeräumt“, findet er.