Die technologischen Herausforderungen beim Bau eines Offshore-Windparks
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Der Bau eines Windparks mitten im Meer birgt zahlreiche technische Herausforderungen. Und verlangt die genaue Einhaltung der verschiedenen Bauphasen, damit er gelingt.
Europa hat sich im Hinblick auf den Bau von Offshore-Windkraftanlagen ehrgeizige Ziele gesteckt. Die Planung der EU-Kommission sieht die Steigerung der Erzeugungskapazitäten von 12 GW in 2020 auf 60 GW im Jahr 2030 und 300 GW in 2050 vor. Um diese Ziele zu erreichen, ist für die nächsten 30 Jahre ein Investitionsvolumen von knapp 800 Milliarden Euro vorgesehen.
Frankeich möchte bis 2028 eine Erzeugungskapazität von 5,2 bis 6,2 GW erreichen. Bis 2023 sind sechs Großprojekte geplant, und zwar in Fécamp (Seine-Maritime), Courseulles-sur-Mer (Calvados), Le Tréport (Seine-Maritime), Saint-Brieuc (Côtes-d’Armor), Noirmoutier (Vendée) und Saint-Nazaire (Loire-Atlantique).
Vor der Küste der französischen Schiffbaumetropole soll nun Ende 2022 der erste Offshore-Windpark mit einer Leistung von 480 MW ans Netz gehen. Wie jeder Neubau eines Offshore-Windkraftstandorts ist auch der Bau dieser Anlage ein komplexes Unterfangen, das besonderen Problemstellungen unterliegt und eine Vielzahl an technischen Komponenten und die Überprüfung mehrerer wichtiger Schritte erfordert.
“Angesichts der oft schwierigen Betriebsbedingungen ist es enorm wichtig, den Windpark in seiner Gesamtheit zu planen, damit er möglichst robust ist.”
Standortwahl
Die technologischen Herausforderungen auf diesem Gebiet sind enorm. Die erste davon ist die Wahl des passenden Standorts, so Irina Lucke, Division Lead & Managing Director bei Omexom Renewable Energies Offshore Deutschland (VINCI Energies).
“Wassertiefe, Bodenbeschaffenheit und Windbedingungen müssen gründlich analysiert werden”, sagt sie. “Zwischen Ostsee und Nordsee kann es sehr große Unterschiede geben. Ein sandiger oder schlammiger Boden bringt besondere technische Probleme mit sich, die unterschiedliche Lösungen für die Gründung erfordern (Monopiles, Schwergewichtsgründungen oder Stahlrohrkonstruktionen, so genannte Jackets).
“Wenn das Wasser sehr tief ist”, fügt sie hinzu, “müssen eventuell schwimmende Fundamente gebaut werden. All diese unterschiedlichen Parameter haben auch Auswirkungen auf die Art und Anzahl der auszuwählenden Windturbinen.”
Ein Bauwerk für die Ewigkeit
Beim Bau einer Offshore-Windkraftanlage ist zudem die Lebensdauer von solchen Standorten zu berücksichtigen, die mindestens zwanzig Jahre beträgt. “Angesichts der oft schwierigen Betriebsbedingungen ist es enorm wichtig, den Windpark in seiner Gesamtheit zu planen, damit er möglichst effizient und robust ist und eine hohe Verfügbarkeit bietet, und zwar im Hinblick auf Zugangsmöglichkeiten für Schiffe und Hubschrauber oder auf Sicherheit und Komfort für die Mitarbeitenden vor Ort, wobei man auch die wirtschaftliche Dimension eines solchen Projekts stets im Blick haben muss,” unterstreicht Irina Lucke.
Die Trafostation – ein Schlüsselelement
Eine weitere wichtige Rolle spielen Qualität und Zuverlässigkeit der Trafostation der Windkraftanlage. Als neuralgisches Zentrum des Standorts hat sie die Aufgabe, den von den Windrädern erzeugten Strom aufzunehmen und seine Spannung hochzutransformieren, um ihn in das Stromnetz an Land einzuspeisen.
In der Trafostation laufen außerdem alle Informationen und Betriebsdaten des Windparks zusammen und werden von dort ins Kontrollzentrum an Land übertragen, das die gesamte Anlage remote steuert. “Hier ist die Wahl des Herstellers entscheidend”, stellt Irina Lucke fest, deren BU momentan das technische Management von mehr als 2,5 GW für Kunden wie Merkur, Eneco, EDF, Orsted oder EWE übernimmt.
Gut in Schuss? Aber sicher!
Schließlich besteht die letzte große Herausforderung darin, den tadellosen Zustand der Anlagenteile bis zu ihrer Inbetriebnahme sicherzustellen. Manchmal vergehen nach der Fertigung zwei Jahre, bis die Komponenten auf See zum Einsatz kommen. Die Windräder werden in ihre Einzelteile zerlegt an der Küste gelagert und müssen ständig auf ihren Zustand hin kontrolliert werden. Dazu werden Softwarelösungen mit Sensoren eingesetzt, die in Echtzeit diverse Schlüsselparameter messen, wie beispielsweise Temperatur, Feuchtigkeit oder Korrosion.
16/06/2022
