Liebe Leserinnen und Leser,

Der Ausbau der Offshore-Windenergie schreitet mit hoher Dynamik voran – technisch, wirtschaftlich und regulatorisch. Mit zunehmenden Entfernungen zur Küste, steigenden Wassertiefen und wachsenden Anlagendimensionen verschieben sich jedoch auch die Herausforderungen. Eine davon bleibt trotz aller technologischen Entwicklungen von zentraler Bedeutung: der Korrosionsschutz der überwiegend stahlbasierten Trag- und Gründungsstrukturen.

Was lange als notwendige Begleitmaßnahme betrachtet wurde, entwickelt sich zunehmend zu einem strategischen Faktor für Verfügbarkeit, Designlebensdauer und Wirtschaftlichkeit von Offshore-Windenergieanlagen. Denn die Betriebserfahrungen der vergangenen Jahre zeigen deutlich: Nicht allein das grundsätzliche Schutzkonzept entscheidet über die Schutzwirkung, sondern insbesondere dessen Ausführung im Detail, die Qualität der Applikation sowie das Zusammenspiel der einzelnen Schutzsysteme unter realen Offshore-Bedingungen.

Monopile- und jacketbasierte Gründungsstrukturen werden in der atmosphärischen Zone, der Spritzwasserzone sowie im Wechselwasserbereich typischerweise durch mehrschichtige Hochleistungsbeschichtungssysteme mit Gesamtschichtdicken im Bereich mehrerer hundert Mikrometer geschützt. In dauerhaft untergetauchten Bereichen kommen ergänzend kathodische Korrosionsschutzsysteme (KKS) zum Einsatz, überwiegend in Form galvanischer Anoden, zunehmend jedoch auch als Fremdstromsysteme oder hybride Schutzkonzepte in Kombination mit organischen Beschichtungen. Besondere Aufmerksamkeit erfordern dabei die Übergangsbereiche zwischen beschichteten und kathodisch geschützten Zonen, in denen aktiver elektrochemischer und passiver barrierebasierter Korrosionsschutz zusammenwirken.

Diese Schutzkonzepte haben sich in der Praxis grundsätzlich bewährt. Gleichzeitig führen größere Bauteildimensionen, verlängerte angestrebte Betriebszeiten sowie verschärfte Anforderungen an Umweltverträglichkeit und Inhaltsstoffe dazu, dass bestehende Schutzsysteme kontinuierlich weiterentwickelt werden müssen. Insbesondere bei großdimensionierten Strukturen steigen die Anforderungen an die Auslegung kathodischer Korrosionsschutzsysteme, um eine möglichst gleichmäßige Schutzpotentialverteilung sicherzustellen. Zudem bleiben Beschichtungssysteme, insbesondere im Bereich der Spritzwasserzone, dauerhaft hohen korrosiven und mechanisch-dynamischen Belastungen ausgesetzt.

Ein Blick in die Betriebspraxis zeigt jedoch, dass typische Schadensbilder selten systemischer Natur sind, sondern überwiegend aus lokalen Detailbereichen resultieren. Hierzu zählen Beschichtungsablösungen infolge mechanischer Vorschädigungen während Installation oder Betrieb, Unterrostungen an unzureichend vorbereiteten Schweißnähten sowie Degradationserscheinungen in Übergangsbereichen zwischen beschichteten und kathodisch geschützten Zonen. Auch lokal variierende Verbrauchsraten galvanischer Anoden, etwa infolge von Biofouling oder strömungsbedingten Effekten, werden im Langzeitbetrieb beobachtet.

Zusätzlich gewinnt die Lebensdauerverlängerung bestehender Offshore-Windparks weiter an Bedeutung. Hintergrund sind insbesondere wirtschaftliche Anforderungen an verlängerte Betriebszeiten sowie die möglichst langfristige Nutzung bestehender Infrastruktur. Damit wird der Korrosionsschutz zunehmend zu einer zentralen Entscheidungsgrundlage im Asset Management. Ob Nachbeschichtungen im Bereich der Spritzwasserzone, die gezielte Ergänzung von Anoden oder lokale Verstärkungsmaßnahmen – technisch ist vieles möglich, jedoch oftmals nur mit erheblichem logistischem Aufwand umsetzbar. Eingeschränkte Wetterfenster, begrenzte Möglichkeiten der Oberflächenvorbereitung im Bestand sowie hohe Mobilisierungskosten setzen dabei enge wirtschaftliche Rahmenbedingungen.

Nach Betriebszeiten von 10 bis 20 Jahren treten zudem Alterungseffekte deutlicher hervor. So zeigen sich an Beschichtungssystemen teilweise Versprödung und Rissbildung, während sich Haftfestigkeiten infolge zyklischer Temperatur- und Feuchtebeanspruchung reduzieren können. Gleichzeitig verändern sich auch die Randbedingungen des kathodischen Korrosionsschutzes, etwa durch Sedimentumlagerungen oder Sauerstoffgradienten in größeren Wassertiefen. Die tatsächlichen Betriebsbedingungen erweisen sich damit häufig als deutlich heterogener als ursprüngliche Designannahmen.

Genau hier setzen moderne Monitoring-Ansätze an. Neben klassischen visuellen Inspektionen etablieren sich zunehmend sensorbasierte Verfahren, etwa zur kontinuierlichen Erfassung von Schutzpotentialen kathodischer Korrosionsschutzsysteme oder zur Bewertung von Degradationszuständen organischer Beschichtungen. Zukünftig könnten auch elektrochemische Methoden, wie die derzeit in Erprobung befindliche Impedanzspektroskopie, es ermöglichen, Barrierewirkung und Durchlässigkeit von Beschichtungssystemen qualitativ zu bewerten. Damit wären erstmals belastbare Aussagen zur verbleibenden Schutzwirkung nutzbar.

In Kombination mit digitalen Auswertungsmodellen entsteht perspektivisch ein datenbasiertes Verständnis für Degradationsprozesse und Zustandsentwicklungen. Der Korrosionsschutz entwickelt sich damit zunehmend von einem rein vorgeplanten Schutzkonzept zu einem aktiv gesteuerten Bestandteil des technischen Asset Managements.

Parallel dazu gewinnen Normung und Standardisierung weiter an Bedeutung. Mit Standards wie dem VGBE-S-021 für den Korrosionsschutz von Offshore-Bauwerken zur Nutzung der Windenergie wird versucht, die Lücke zwischen allgemeinen Korrosionsschutznormen, etwa der DIN EN ISO 12944, und den spezifischen Offshore-Anforderungen zu schließen. Dies schafft nicht nur technische Klarheit, sondern bildet zugleich eine wichtige Grundlage für Genehmigungsprozesse sowie die Bewertung von Schutzsystemen im Betrieb.

Die Erfahrungen der vergangenen Jahre zeigen zudem, dass die tatsächlichen Betriebskosten (OPEX) des Korrosionsschutzes häufig unterschätzt wurden. Insbesondere Unterwasserinspektionen, logistisch komplexe Reparaturen und ungeplante Instandsetzungskampagnen führen regelmäßig zu Abweichungen gegenüber ursprünglichen Planungsannahmen. Gleichzeitig wird deutlich, dass frühzeitige Investitionen in Qualitätssicherung, Monitoring und gezielte Instandhaltungsmaßnahmen langfristig zu einer deutlichen Stabilisierung der Betriebskosten beitragen können.

Der Blick nach vorn ist eindeutig: verlängerte Betriebsphasen, nachhaltigere Beschichtungssysteme und der zunehmende Einsatz datenbasierter Methoden werden zukünftige Korrosionsschutzkonzepte maßgeblich prägen. Entscheidend wird sein, Korrosionsschutz nicht als isoliertes Gewerk zu betrachten, sondern als integralen Bestandteil eines ganzheitlichen Anlagen- und Asset-Managements zu verstehen.

Denn die Leistungsfähigkeit des Offshore-Windsektors entscheidet sich nicht nur an der Turbine, sondern an der Dauerhaftigkeit der tragenden Strukturen im Detail.

Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit der vgbe Arbeitsgruppe Korrosionsschutz für Offshore-Bauwerke.