Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGPIn einem Offshore-Windpark in der Ostsee wird eine umfassende Monitoring-Kampagne durchgeführt, um die langfristige Leistungsfähigkeit von thermisch gespritztem Aluminium (TSA) als Korrosionsschutz für Fundamentstrukturen zu bewerten. Hintergrund ist die regulatorische Anforderung, die Wirksamkeit des Systems über mehrere Jahre zu dokumentieren, da für die spezifischen Umweltbedingungen der Ostsee – insbesondere weiche Sedimente, niedriger Salzgehalt, niedrige Temperaturen und periodisch starke Strömungen – bislang nur begrenzte Langzeiterfahrungen vorliegen. Zur Bewertung wurden beschichtete Stahlproben in unmittelbarer Nähe ausgewählter Windturbinen auf speziell entwickelten Gestellen ausgebracht. Diese Proben weisen verschiedene Konfigurationen auf, die viele in der Realität vorstellbare Ausprägungen beinhalten. Durch die Kombination aus Probenvielfalt und zwei unterschiedlichen Expositionsdauern (mittelfristig und langfristig) wird ein realistisches Bild der Alterungsmechanismen im Sediment- und Seewasserbereich erzeugt. Die Installationen wurde unter Verwendung eines Offshore-Arbeits- und Tauchschiffes sowie eines Unterwasserfahrzeugs (ROV) durchgeführt. Nach der Exposition werden die Proben geborgen, gereinigt und einer detaillierten Laboranalyse unterzogen, die visuelle Inspektion, Mikroskopie, chemische Analytik und die Bewertung der Beschichtungsintegrität umfasst.
Herausforderung
TSA ist als aktiver Korrosionsschutz prinzipiell sehr robust, jedoch wirken in der Ostsee besondere Randbedingungen: wechselnde Sauerstoffverfügbarkeit im Sediment, Brackwasserchemie, Bewuchsprozesse, geringe Temperaturen und die Gefahr lokaler Unterwanderung an Schadstellen. Langzeitprognosen sind daher unsicher, insbesondere im Übergangsbereich zwischen Wasser- und Sedimentzone.
Zielstellung und Lösungsweg
Die großtechnische Auslagerung realitätsnah beschichteter Proben direkt im Windpark ermöglicht eine verlässliche, ortsspezifische Bewertung des Schutzsystems. Durch definierte Probenmerkmale und kontrollierte Laboranalytik können sowohl aktive Schutzmechanismen als auch mögliche Schwachstellen identifiziert werden.
Nutzen
Das Monitoring liefert belastbare Daten zum Alterungsverhalten der TSA-Beschichtung unter realen Betriebsbedingungen. Dies schafft Planungssicherheit für den Betreiber, ermöglicht frühzeitige Interventionen, minimiert strukturelle Risiken und reduziert potenzielle Folgekosten, etwa durch Reparaturen oder zusätzliche Schutzsysteme. Gleichzeitig entstehen wertvolle Grundlagen für zukünftige Projekte und regulatorische Bewertungen im Ostseeraum.