[[Datei:Jack Up Ship - geograph.org.uk - 275028.jpg|mini|Errichterschiff an einem fertiggestellten Monopile. Auf dem Schiff stehen die [[Korrosionsschutz|korrosionsgeschützten]], oberen Spitzen der Monopiles (gelb beschichtet), liegend sind die eigentlichen Pfähle (braun vom oberflächlichen Rost) erkennbar.]]
#REDIRECT [[Tiefgründung]]
Als '''Monopile''' ([{{IPA|ˈmɒnəʊ paɪl}}]; zusammengesetzt aus dem [[Griechische Sprache|griechischen]] Wort ''mónos'' für „allein", „einzig", „ein" und dem [[Englische Sprache|englischen]] Wort ''pile'' für „[[Pfahlgründung|Pfahl]]") wird im Bauwesen eine Form der [[Gründung (Bauwesen)|Gründung]] für [[Offshorebauwerk]]e bezeichnet. Hauptsächlich zum Einsatz kommen Monopiles beim Bau von [[Offshore-Windpark|Offshore]]-[[Windkraftanlage]]n in flachen Gewässern.
Eine Gründung mit einem Monopile besteht, entsprechend dem Namen, aus einem einzelnen, runden Stahlpfahl, der von einem [[Errichterschiff]] oder einer [[Hubinsel]] aus in den Meeresboden gerammt wird und dessen oberes Ende aus der Wasseroberfläche herausschaut. Die Schlankheit und Einfachheit der Konstruktion ist auf der einen Seite vorteilhaft, da Herstellung und Transport eines Gründungselements sehr kostengünstig und platzsparend erfolgen kann. Zudem ist der Eingriff in den Meeresboden auf eine sehr kleine Fläche beschränkt, was die Vorarbeiten auf ein Minimum reduziert. Auch ein möglicherweise nötiger [[Kolk]]schutz aus Schüttsteinen ist einfach herzustellen. Auf der anderen Seite begrenzt die Schlankheit die maximal mögliche Länge. Monopiles kommen deshalb bis zu einer Wassertiefe von rund 20 m zum Einsatz,<ref name="quast">{{Internetquelle|url=http://www.efuc.org/old/suderburg03/papers/4-Quast.pdf|titel=Gründungen für Offshore-Windenergieanlagen|seiten=10 ff.|autor=Peter Quast|hrsg=Grundbauingenieure Steinfeld und Partner GbR|datum=2003-00-00|zugriff=2013年11月17日|format=PDF; ca. 710 KB}}</ref><ref name="ow.net">{{Internetquelle|url=http://www.offshore-windenergie.net/technik/fundamente|titel=Fundamente und Gründungsstrukturen|hrsg=offshore-windenergie.net|zugriff=2013年11月17日}}</ref> wobei die Entwicklung größerer Monopiles weiterhin fortschreitet.
Um eine sichere Verankerung zu gewährleisten muss der Pfahl in der Regel mindestens mit der Hälfte seiner Länge in den Boden einbinden, sodass Rohre mit über 40 m Länge verwendet werden. Über die gesamte Länge dürfen keine größeren Steinhindernisse im Boden vorhanden sein, was den Einsatz auf sandige, nicht felsige Böden beschränkt. Die Durchmesser von Monopiles liegen im Bereich von mehreren Metern. 2003 lag der ausführungstechnisch bedingte Maximaldurchmesser noch bei 5 m,<ref name="quast" /> 2013 konnten schon Pfähle mit einem Durchmesser von 6 m erfolgreich gerammt werden, wodurch sich der Einsatz auf Gebiete mit bis zu 30 m Wassertiefe erweitert. Die reine Installation eines Monopiles dauert dabei nur ca. zwei Stunden.<ref name="dantysk">{{Internetquelle|url=http://www.dantysk.de/presse-service/logbuch/detailseite/archive/2013/march/article/erster-monopile-ist-installiert.html?tx_ttnews%5Bday%5D=13&cHash=5698348a6a5c36faa1f1b1abd0bbc9c6|titel=Erster Monopile ist installiert|hrsg=DanTysk Offshore Wind GmbH|datum=2013年03月13日|zugriff=2013年11月17日}}</ref>
Um eine Störung von Meerestieren durch die Geräusche im Wasser beim Einrammen zu reduzieren, werden [[Blasenschleier]] eingesetzt, die den in den Rohren erzeugten Schall brechen und den Lärm vermindern. Im Vergleich zum Schlagrammen wird das Vibrationsrammen getestet, das neben der Lärmminderung geringere Ermüdungserscheinigungen bei den Pfählen sowie schnelleres und kostengünstigeres Rammen verspricht.<ref>''Vibrationsrammen von Fundamenten könnte Kosten senken''. In: ''[[Schiff & Hafen]]'', Heft 6/2014, S. 53</ref>
Eine andere Möglichkeit zur Einbringung der Gründungspfähle ist das Einspülen. Dazu wurde ein spezielles Spülverfahren zur Installation von Offshore-Fundamenten (SIOF) entwickelt.<ref>{{Literatur|Autor=Gerd Holbach, Anna Loewe, Sebastian Ritz|Titel=Spülverfahren zur Installation von Offshore-Fundamenten|Sammelwerk=[[Hansa (Zeitschrift)|Hansa]]|Band=Heft 11/2013|Seiten=22–24|Verlag=Schiffahrts-Verlag Hansa|Ort=Hamburg|Jahr=2013|ISSN=0017-7504}}</ref>
Eine Möglichkeit zur Stabilisierung von Monopiles in tiefen Gewässern ist die seitliche Abspannung mit Stahlseilen oder -ketten. Die Konstruktion verliert dadurch allerdings den Vorteil der schnellen Errichtung und stellt ein nicht sichtbares Hindernis für die Schifffahrt dar.<ref name="ow.net" />
== Weblinks ==
* [http://www.offshore-windenergie.net/technik/fundamente Fundamente und Gründungsstrukturen auf offshore-windenergie.net]
== Einzelnachweise ==
<references />
[[Kategorie:Offshoregründung]]
[[Kategorie:Stahlbau]]
[[en:Monopile foundation]]
Version vom 29. Juli 2015, 19:28 Uhr
Errichterschiff an einem fertiggestellten Monopile. Auf dem Schiff stehen die korrosionsgeschützten, oberen Spitzen der Monopiles (gelb beschichtet), liegend sind die eigentlichen Pfähle (braun vom oberflächlichen Rost) erkennbar.
Eine Gründung mit einem Monopile besteht, entsprechend dem Namen, aus einem einzelnen, runden Stahlpfahl, der von einem Errichterschiff oder einer Hubinsel aus in den Meeresboden gerammt wird und dessen oberes Ende aus der Wasseroberfläche herausschaut. Die Schlankheit und Einfachheit der Konstruktion ist auf der einen Seite vorteilhaft, da Herstellung und Transport eines Gründungselements sehr kostengünstig und platzsparend erfolgen kann. Zudem ist der Eingriff in den Meeresboden auf eine sehr kleine Fläche beschränkt, was die Vorarbeiten auf ein Minimum reduziert. Auch ein möglicherweise nötiger Kolkschutz aus Schüttsteinen ist einfach herzustellen. Auf der anderen Seite begrenzt die Schlankheit die maximal mögliche Länge. Monopiles kommen deshalb bis zu einer Wassertiefe von rund 20 m zum Einsatz,[1][2] wobei die Entwicklung größerer Monopiles weiterhin fortschreitet.
Um eine sichere Verankerung zu gewährleisten muss der Pfahl in der Regel mindestens mit der Hälfte seiner Länge in den Boden einbinden, sodass Rohre mit über 40 m Länge verwendet werden. Über die gesamte Länge dürfen keine größeren Steinhindernisse im Boden vorhanden sein, was den Einsatz auf sandige, nicht felsige Böden beschränkt. Die Durchmesser von Monopiles liegen im Bereich von mehreren Metern. 2003 lag der ausführungstechnisch bedingte Maximaldurchmesser noch bei 5 m,[1] 2013 konnten schon Pfähle mit einem Durchmesser von 6 m erfolgreich gerammt werden, wodurch sich der Einsatz auf Gebiete mit bis zu 30 m Wassertiefe erweitert. Die reine Installation eines Monopiles dauert dabei nur ca. zwei Stunden.[3]
Um eine Störung von Meerestieren durch die Geräusche im Wasser beim Einrammen zu reduzieren, werden Blasenschleier eingesetzt, die den in den Rohren erzeugten Schall brechen und den Lärm vermindern. Im Vergleich zum Schlagrammen wird das Vibrationsrammen getestet, das neben der Lärmminderung geringere Ermüdungserscheinigungen bei den Pfählen sowie schnelleres und kostengünstigeres Rammen verspricht.[4]
Eine andere Möglichkeit zur Einbringung der Gründungspfähle ist das Einspülen. Dazu wurde ein spezielles Spülverfahren zur Installation von Offshore-Fundamenten (SIOF) entwickelt.[5]
Eine Möglichkeit zur Stabilisierung von Monopiles in tiefen Gewässern ist die seitliche Abspannung mit Stahlseilen oder -ketten. Die Konstruktion verliert dadurch allerdings den Vorteil der schnellen Errichtung und stellt ein nicht sichtbares Hindernis für die Schifffahrt dar.[2]
↑Vibrationsrammen von Fundamenten könnte Kosten senken. In: Schiff & Hafen, Heft 6/2014, S. 53
↑Gerd Holbach, Anna Loewe, Sebastian Ritz: Spülverfahren zur Installation von Offshore-Fundamenten. In: Hansa . Heft 11/2013. Schiffahrts-Verlag Hansa, 2013, ISSN0017-7504, S.22–24.
