Analyse von mikrobieller Eisenkorrosion an Offshore-Windanlage
Carolin Skottke, Claus-Henning Solterbeck, Prof. Dr.-Ing. Jana Schloesser, FH Kiel GmbH; Dr. Nicole Adam-Beyer, Priv.-Doz. Dr. Mark Schmidt, Prof. Dr. Mirjam Perner, GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung; Christian Niepel, Udo Niepel, Krebs Korrosionsschutz GmbH;
Dr.-Ing. Gerrit Haake, Jörss-Blunck-Ordemann GmbH
Eisenkorrosion ist ein globales Problem, das großen finanziellen Schaden in der Offshore-Industrie verursacht. Schätzungsweise ist für ein Drittel dieser Schäden die mikrobielle Korrosion (microbiologically induced corrosion – MIC) verantwortlich. Eine Verhinderung oder Reduzierung von MIC hat deshalb einen positiven Einfluss auf die Profitabilität und Nachhaltigkeit. Dies gilt besonders für Offshore-Windenergieanlagen, da diese gerade im Inneren von Monopiles extremen Umweltbedingungen ausgesetzt und für Instandhaltungsmaßnahmen schwer zugänglich sind.
Die hier vorgestellte Studie wird im Rahmen des vom BMWK geförderten Verbundprojekts "MiCorFe" durchgeführt. Um MIC im Inneren eines Monopiles zu untersuchen, der üblicherweise als Fundament für Offshore-Windenergieanlagen verwendet wird, werden In-situ-Inkubationsexperimente von metallischen Prüfkörpern durchgeführt. Bei einer ersten Inkubation wurde der Baustahl S355 für drei Monate kurz unterhalb der Wasseroberfläche und 1 m über dem Meeresboden angebracht. In-situ-Sensorsysteme zeigen, dass die Wassersäule im Inneren des Monopiles dynamischen Umweltbedingungen ausgesetzt ist. Während das Seewasser oberflächennah vollständig oxisch ist, können hingegen am Grund sauerstofffreie Bedingungen vorherrschen, was dann zu unterschiedlichen Korrosionsmechanismen führt. So findet in sauerstoffreichen Wasserzonen hauptsächlich elektrochemische Korrosion statt, in tieferen Wasserzonen überwiegt die mikrobielle Korrosion. Zur Auswertung der In-situ-Versuche wird die Korrosionsrate an den Prüfkörpern gravimetrisch in Abhängigkeit von der Position innerhalb des Monopiles bestimmt. Darüber hinaus werden die Korrosionsprodukte hinsichtlich ihrer Topographie und chemischen Zusammensetzung mittels 3D-Mikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Röntgendiffraktometrie analysiert. Die ersten Ergebnisse zeigen einen signifikanten Einfluss der Wasserchemie und daran geknüpfter mikrobiologischer Aktivitäten auf die inkubierten Proben. Diese Ergebnisse sollen genutzt werden, um den strukturellen Zustand korrodierter Offshore-Monopiles abzuschätzen und eine geeignete Beschichtung zum Schutz der Monopiles vor MIC zu entwickeln. Die ersten Ergebnisse bestätigen die Bedeutung eines interdisziplinären Forschungsansatzes zur MIC im Hinblick auf den geplanten globalen Ausbau von Offshore-Anlagen.
Dieser Vortrag wird nur zu hören sein, wir haben keine Freigabe für die Veröffentlichung einer schriftlichen/elektronischen Version.
