Eher durch Zufall wurde ich auf die Testphase der derzeit größten Vibrationsramme Giant 2000 der Firma Dieseko aufmerksam. Die Vibrationsramme hat ein Eigengewicht von mehr als 420t und kann Monopiles von bis 6m Durchmesser einbringen oder ziehen.
Um das gesamte Handling zu vereinfachen, kann die Halteplatte mit den insgesamt 18 Klemmen um 90° gekippt werden. In der gekippten Stellung können die Monopiles bis zu einem Gewicht von 2000t fixiert und angehoben werden. Der Einsatzzweck liegt somit eindeutig im Offshore-Bereich, wo Schwimmkrane mit solchen Hubkapazitäten verfügbar sind.
Die Ramme wird über fast 80 Hydraulikleitungen an insgesamt vier Hydraulik-Aggregate angeschlossen, die einen Ölfluss von mehr als 10m³ pro Minute sicherstellen.
Das Auto neben der Ramme verdeutlich die enorme Größe der Ramme.
Das Modell
Das Modell der Vibrationsramme Giant 2000 entstand nach Plänen und Fotos im 3D-Druck-Verfahren. Die Nachbildungen der Hydraulikleitungen wurden aus 0,05mm²-Litze hergestellt.
Das Modell wurde anhand von frühen Plänen der Ramme gezeichnet. In den Videos von den ersten Tests der Ramme zeigten sich dann noch einige Ergänzungen, insbesondere die farblich herausstechenden gelben Abweiser.
Hydraulikaggregate
Die vier zum Einsatz kommenden Hydraulikaggregate liefern bei einer Leistung von 2300kW einen Ölfluss von jeweils über 3,2m³/min.
Gesamtkonfiguration
Neben der Ramme und den Vier Hydraulikaggregaten kommen auch vier Schlauchaufroller zum Einsatz, auf denen die Hydraulikleitungen aufgespult werden.
Das Original
Die GIANT 2000 der Dieseko Group ist eine speziell für den Offshore-Bereich entwickelte Hochleistungs-Vibrationsramme zur Installation und zum Rückbau großformatiger Gründungselemente, insbesondere von Monopiles für Offshore-Windenergieanlagen. Mit einem Exzentermoment von 2.000 kgm gehört sie zu den leistungsstärksten Vibrationsrammen weltweit und wurde für die Anforderungen der neuesten Generation von Offshore-Windparks konzipiert.
Das Funktionsprinzip der Vibrationsramme basiert auf der Erzeugung hochfrequenter, vertikaler Schwingungen durch gegenläufig rotierende Unwuchtmassen (Exzenter). Die dadurch entstehenden dynamischen Kräfte reduzieren den Mantel- und Spitzenschichtwiderstand zwischen Pfahl und Boden, sodass der Monopile unter seinem Eigengewicht sowie der aufgebrachten statischen Anpresskraft in den Baugrund eindringen kann. Im Gegensatz zum konventionellen Schlagrammen erfolgt der Eindringvorgang kontinuierlich, wodurch Stoßbelastungen auf das Bauwerk sowie Schall- und Erschütterungsemissionen deutlich reduziert werden.
Die GIANT 2000 besitzt eine Zentrifugalkraft von rund 43.000 kN und arbeitet mit einer maximalen Betriebsdrehzahl von 1.400 min⁻¹. Das System wird über vier hydraulische Hochleistungsaggregate mit einer Gesamtförderleistung von bis zu 12.800 l/min versorgt. Die Kraftübertragung erfolgt über vier synchronisierte Doppelgetriebe, die eine gleichmäßige Schwingungserzeugung und damit eine hohe Prozessstabilität gewährleisten. Die Maschine weist ein Eigengewicht von etwa 425 t auf und besitzt Abmessungen von rund 10 × 10 × 10 m, wodurch sie für die Installation von Monopiles mit großen Durchmessern und hohen Wandstärken ausgelegt ist.
Ein wesentliches Merkmal der GIANT 2000 ist das integrierte Upending-System, mit dem horizontal gelagerte Monopiles aufgenommen, kontrolliert in die Vertikale geschwenkt und anschließend direkt in den Meeresboden eingebracht werden können. Dadurch entfällt der Einsatz zusätzlicher Hebe- und Umschlagtechnik, was den Installationsprozess vereinfacht und die Dauer der Offshore-Montage reduziert. Darüber hinaus ist die Vibrationsramme modular aufgebaut und kann an unterschiedliche Pfahlgeometrien sowie projektspezifische Anforderungen angepasst werden.
Aus geotechnischer Sicht eignet sich die GIANT 2000 insbesondere für die Installation von Monopiles in nichtbindigen bis schwach bindigen Böden wie Sanden, Kiesen oder Schluffen. Die durch die Vibration verursachte temporäre Verringerung der Scherfestigkeit sowie die Umlagerung der Bodenkörner führen zu einer Reduzierung des Eindringwiderstands. In dichter gelagerten oder stark bindigen Böden kann die Vibrationsramme als Vorinstallationsverfahren eingesetzt werden, um den Eindringwiderstand zu reduzieren und die erforderliche Schlagenergie eines nachfolgenden Hydraulikhammers deutlich zu verringern. Dieses kombinierte Installationsverfahren gewinnt insbesondere bei Offshore-Windparks zunehmend an Bedeutung.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber der konventionellen Schlagrammung liegt in der Reduzierung der Unterwasserschallemissionen. Während beim Impulsrammen hohe Schalldruckpegel entstehen, arbeitet die Vibrationsramme mit einer kontinuierlichen Schwingungsanregung. Dadurch werden sowohl die Spitzenpegel als auch die Schallausbreitung im Wasser reduziert, was den Anforderungen moderner Umweltauflagen und des Meeressäugerschutzes entgegenkommt. Gleichzeitig können die Installationszeiten verkürzt und die Belastungen für das Bauwerk minimiert werden.
Mit der Entwicklung der GIANT 2000 verfolgt die Dieseko Group das Ziel, den zunehmenden Anforderungen an die Gründung moderner Offshore-Windenergieanlagen gerecht zu werden. Insbesondere die Installation von Monopiles mit Durchmessern von über 10 m und Einzelgewichten von mehreren tausend Tonnen erfordert leistungsfähige Vibrationssysteme, die eine wirtschaftliche, sichere und umweltverträgliche Alternative oder Ergänzung zur konventionellen Schlagrammung darstellen. Die GIANT 2000 stellt damit einen bedeutenden technologischen Fortschritt im Bereich der Offshore-Gründungstechnik dar und erweitert die Einsatzmöglichkeiten der Vibrationsrammtechnik für zukünftige Windparkprojekte erheblich.
