Projekt MiCorFe
Mikrobielle Fe-Korrosion und mögliche Korrosionsschutzmaßnahmen im Monopile von Offshore-Windenergieanlagen (MiCorFe)
Eisenkorrosion stellt ein globales Problem dar, das jährlich einen hohen wirtschaftlichen Schaden bringt, an dem die mikrobiell induzierte Korrosion (MIC) einen signifikanten Anteil hat. Besonders die Offshore-Windenergieindustrie ist von der MIC betroffen, da im Inneren der Gründungen der Windenergieanlagen, sogenannten Monopiles, besonders günstige Bedingungen für MIC vorherrschen. Da Windenergieanlagen mit etwa 30 Jahren Betriebsdauer eine relativ kurze Lebensdauer haben, beeinflusst die Reduktion von MIC mit einhergehender Lebensdauerverlängerung direkt Einfluss die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Offshore-Windenergieanlagen. Derzeit gibt es keine erprobte, wirtschaftliche und umweltverträgliche Möglichkeit, MIC einzudämmen. Hinzu kommt, dass die mikrobiell korrosiven Bedingungen im Inneren von Monopiles relativ wenig erforscht sind.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderte Projekt führt deshalb in-Situ-Versuche mit dem üblich verwendeten Baustahl in verschiedenen Tiefen des Monopiles an der Forschungsplattform FINO3 durch. Zusätzlich werden Versuchsreihen in den Laboren der FH Kiel und des Verbundpartners GEOMAR gemacht. Diese dienen unter anderem als Voruntersuchungen für weitere in-Situ-Versuche. Im weiteren Verlauf des Projektes werden Werkstoffalternativen zum üblichen Baustahl und verschiedene Beschichtungen auf ihre MIC-Resistenz untersucht.
Um die Umgebungsparameter zu untersuchen, werden Wasserproben aus den entsprechenden Tiefen genommen und die mikrobiellen Gemeinschaften im Wasser sowie auch an den inkubierten Stahlproben untersucht und ausgewertet. Die Korrosionsprodukte werden mittels 3D- und Rasterelektronenmikroskopie sowie Röntgendiffraktometrie untersucht. Die gravimetrisch ermittelten Korrosionsraten bilden ein Maß über die korrosiven Verhältnisse. Aus den gesammelten, komplexen Parametern wird ein Korrosionsmodell für MIC im Inneren von Monopiles ermittelt.Desweiteren werden Werkstoffalternativen zum üblich verwendeten Stahl und verschiedene Beschichtungen auf die im Monopile mikrobiell korrosiven Bedingungen untersucht. Ziel ist es, lokal mikrobielle Korrosion zu verhindern, ohne die Wassersäule toxisch zu belasten.
Weitere Bestandteile des Projekts sind die Untersuchung von Offshore-Beschichtungen auf ihre MIC-Resistenz sowie die Lebensdauerberechnung auf Grundlage der erworbenen Kenntnisse durch die Verbundpartner aus der Industrie: Krebs Korrosionsschutz GmbH und JBO Engineering Group GmbH. Dieses Projekt liefert damit einen fundamentalen Beitrag, um die Lebensdauer von Windenergieanlagen im Offshore-Bereich zu erhöhen.
Projektträger:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Förderkennzeichen:
03EE3082A
Laufzeit:
01.07.2023 – 30.06.2026
Fördersumme:
ca.1036 k€ insgesamt, 347 k€ eigener Anteil
Kontaktinfo und Verbundleitung:
Prof. Dr.-Ing. Jana Schloesser
MiCorFe - Team:
HAW Kiel / Forschungs- und Entwicklungszentrum FH Kiel GmbH
Prof. Dr.-Ing. Jana Schloesser
GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
Publikationen und Präsentationen
Skottke, C., Solterbeck, C.-H., Adam-Beyer, N., Schmidt, M., Perner, M., Niepel, C., Börner, A., Haake, G. und Schloesser, J (2025) In-situ investigation of the influence of corrosion protection systems on microbially influenced corrosion on offshore monopiles [Vortrag] EUROMAT25, 14. - 18.09.2025, Granada, Spain.
Adam-Beyer, N., Skottke, C., Schmidt, M., Solterbeck, C.-H., Niepel, C., Niepel, U., Haake, G., Schloesser, J. und Perner, M. (2025) Possible protection measures against microbially influenced corrosion on the inside of foundation structures of offshore wind power systems [Vortrag] FEMS MICRO Milan 2025. 14.07. - 17.07.2025, Milan, Italy.
Skottke, C., Solterbeck, H.-C., Adam-Beyer, N., Schmidt, M., Perner, M., Niepel, C., Niepel, U., Börner, A. und Schloesser, J. (submitted) Analysis of microbially induced iron corrosion inside monopiles of offshore wind turbines - Methods for in situ experiments. Ship Technology Research
Adam-Beyer, N., Skottke, C., Schmidt, M. , Solterbeck, C. H., Niepel, C., Niepel, U., Haake, G., Schloesser, J. und Perner, M. (2025) Microbial iron corrosion and possible corrosion protection measures in monopiles of offshore wind power systems. [Vortrag] In: Annual Conference of the Association for General and Applied Microbiology. 23. - 26.03.2025, Bochum, Germany
Skottke, C., Solterbeck, C.-H., Adam-Beyer, N., Schmidt, M., Perner, M., Niepel, C., Niepel, U., Haake, G. und Schloesser, J. (2024) Analysis of microbially induced iron corrosion of offshore wind power plants. [Vortrag] 119. Hauptversammlung der Schiffbautechnischen Gesellschaft. 20. - 22.11.2024, Hamburg, Germany
Adam-Beyer, N., Skottke, C., Schmidt, M. , Solterbeck, C. H., Niepel, C., Niepel, U., Haake, G., Schloesser, J. und Perner, M. (2024) Microbial iron corrosion and possible corrosion protection measures in the monopile of offshore wind power systems. [Vortrag] IBBS19 (International Biodeterioration & Biodegradation Society), 09. - 12.09.2024, Berlin, Germany
Skottke, C., Adam-Beyer, N., Solterbeck, C. H., Schmidt, M., Niepel, C., Niepel, U., Haake, G., Perner, M. und Schloesser, J. (2024) Analysis of microbially induced corrosion inside monopiles of offshore platforms. [Poster] IBBS19 (International Biodeterioration & Biodegradation Society), 09. - 12.09.2024, Berlin, Germany
Skottke, C., Solterbeck, C.-H., Adam-Beyer, N., Schmidt, M., Perner, M., Niepel, C., Niepel, U., Haake, G. und Schloesser, J. (2024) Analysis of microbiologically induced iron corrosion of offshore platforms [Vortrag] EUROCORR, 01. - 05.09.2024, Paris, France.