Geografische Lage

Eine Karte der Ostsee mit dem Standort der Forschungsplattform.

Die Forschungsplattform FINO 2 befindet sich 33 km nördlich der Insel Rügen im Dreiländereck Dänemark-Deutschland-Schweden am Südrand der Untiefe Kriegers Flak. Die Koordinaten der Plattform sind 55°00’24,94’’ N 13°09’15,08’’ E.

Auf deutscher Seite ist bereits der erste Windpark " Baltic 2 " von EnBW kurz vor der Fertigstellung.

Auf dänischer als auch auf schwedischer Seite sollen in den kommenden Jahren, in unmittelbarer Nachbarschaft zur FINO 2, weitere Windparks errichtet werden.

Bodenverhältnisse

Das polnische Bohrschiff St. Barbara

Für die Planung und die Errichtung der FINO 2 Plattform wurde gemäß Standard Baugrunderkundung von 2003 ein Baugrundgutachten benötigt. Die Erkundungsbohrung wurde in eine Tiefe von 35 m unterhalb des Seebodens getrieben. Oberflächengeophysikalische Untersuchungen standen speziell für diesen Standort nicht zur Verfügung.

Die Bohrarbeiten fanden im Juli 2005 statt und wurden von der Firma Petrobaltic S.A. auf dem polnischen Bohrschiff „St. Barbara“ durchgeführt.

Windverhältnisse

Die Auslegung der Plattform erfolgte nach dem Gutachten des DWD „Conditions of Wind and Sea in the Baltic Sea Area of the prospected Wind Park Kriegers Flak D“ vom Juni 2003.

Entsprechend der Daten aus oben genannten Gutachten treten folgende Schwellenwerte auf. Die 10-Minuten-Spitzenwerte wurden mittels einer 10-prozentigen Vergrößerung der 1-Stunden-Spitzenwerte berechnet.

Wiederholungsperiode

1 Jahr

10 Jahre

20 Jahre

50 Jahre

100 Jahre

1-Stunden-Mittel

26,5 m/s

30,1 m/s

31,2 m/s

32,5 m/s

33,5 m/s

10-Minuten-Mittel*

29,1 m/s

33,1 m/s

34,3 m/s

35,8 m/s

36,8 m/s

1-Minuten-Mittel

31,2 m/s

35,5 m/s

36,8 m/s

38,4 m/s

39,6 m/s

3-Sekunden-Bö

36,3 m/s

41,5 m/s

43,0 m/s

44,9 m/s

46,4 m/s

1-Sekunden-Bö

38,2 m/s

43,6 m/s

45,3 m/s

47,3 m/s

48,8 m/s

 

Wasserstände

Maßgebende Wasserstände sind Mittelwasser und 50-Jahres Hoch- und Niedrigwasserstand. Es sind für den 50-Jahres-Level zwei Werte festzulegen, jährlicher max. Hochwasserstand mit 98 % Quantil und jährlicher min. Tiefwasserstand mit 2 % Quantil.
15 % der beobachteten Hoch- und Niedrigwasserstände weisen zum Mittelwasserstand ± 125 cm Abweichung auf, 50 % weisen lediglich ± 20 cm auf. Sturmflutwarnung wird in diesem Bereich bei 150 cm über Mittelwasser ausgerufen.

Da für den Standort Kriegers Flak keine genauen Angaben vorlagen, wurde als 50-Jahres-Level eine Abweichung zum Mittelwasser (25 m als ± 0 m NN) von ± 1,0 m angesetzt.

Strömungsverhältnisse

Die bemessungsrelevanten Seewasserströmungen sind aus Berichten und Handbüchern des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrografie (BSH) resultierend angesetzt worden, da nach Aussagen des BSH für den Standort Kriegers Flak keine statistischen Auswertungen vorlagen.

Der Hauptfaktor für die Erzeugung der Meeresströmung ist der Wind, der den Driftstrom hervorruft. Damit verbunden ist der Staustrom und der durch die periodischen Schwingungen der Wassermasse auftretende Strom. Überlagernd können dann noch Dichteausgleichsströmungen und Gezeitenströme auftreten. Bei ruhigem Wetter besteht ein Gefälleausgleichsstrom mit Ausstrom in die Nordsee.

Seegang & Bemessungswelle

Die Auslegung der Plattform erfolgt nach dem Gutachten des DWD „Conditions of Wind and Sea in the Baltic Sea Area of the prospected Wind Park Kriegers Flak D“ vom Juni 2003.

Für die Wiederkehrperiode von 50 Jahren wurde die maximale Wellenhöhe Hmax = 12,00 m mit einer zugehörigen Periode von 9,0 s festgelegt.
Für eine Wiederkehrperiode von 5 Jahren wurde HS5 mit einer maximalen Wellenhöhe von Hmax = 10,6 m und einer Periodendauer von 8,5 s berücksichtigt.

Eisgang und Vereisung

Vereisung an der Forschungsplattform.

Für Eisgang in der Ostsee erfolgte der Ansatz für horizontale und vertikale Eislasten nach DNV-OS-J101:E 505, API RP 2N sowie der „Recommondation for Technical Approval of Offshore Windturbines December 2001“ der Danish Energy Agency’s Approval for Wind Turbines. Lokale Richtwerte zu Dicke und Druckfestigkeiten korrespondieren mit dem Handbuch des BSH: Teil B zu den Ostsee-Handbüchern, Nr. 20032, Naturverhältnisse in der Ostsee.
Nach DNV-OS-J101, Sec. 4, Table E7 ist für die südwestliche Ostsee bei der anzusetzenden 50-jährigen Wiederkehrperiode eine Druckfestigkeit von ru = s0 = 1,90 MPa festgelegt. Die Referenzeisdicke beträgt nach Sec. 4, Table E6 für den Standort h = 50 cm.

Für den Fall einer Vereisung ist ein Eisansatz von 10 cm Dicke auf die luftseitigen Monopilestruktur und die Plattform- und Maststruktur bis 20 m NN für alle Bauteile umlaufend zu berücksichtigen. Über 20 m NN sind für die Maststruktur und alle Bauteile umlaufend 3 cm anzusetzen.

Temperatur

Extremwerte für Maximal- und Minimaltemperatur der Luft und der See sind mit Bezug auf ihre Wiederkehrperiode (falls relevant) in Rechnung zu stellen. Die gewählte Strucktur erforderte nur lokale Berücksichtigung der Temperatureinflüsse.
Falls keine anderen Daten zur Verfügung stehen, sollten normal umgebungsbedingte Werte, wie folgt, in Rechnung gestellt werden:

Offshore Windturbinen sollen für Außentemperaturen von -20°C bis +50°C bemessen werden. Es ist ΔTs als Variation der konstanten Temperatur von ±35 K in Bezug auf eine mittlere Temperatur von +15°C anzunehmen. Ein Betrieb soll bei Außentemperaturen von -10°C bis +40°C möglich sein.