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01.08.2018 | Windenergie | Im Fokus | Online-Artikel

Offshore-Fundamente transportieren Windräder und sich selbst

verfasst von: Frank Urbansky

2:30 Min. Lesedauer
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Bisher wurden Fundamente für Offshore-Windkraftanlagen aufwendig an Land gefertigt, mit Schiffen vor Ort gebracht und dort mittels großer Rammen installiert. Eine neue Technologie soll das ändern.

Die Auslegung der Fundamente für Windkraftanlagen ist von vielen Faktoren abhängig. "Das Fundament verankert den Turm im Untergrund. Seine Ausführung hängt von der Anlagengröße, den meteorologischen Verhältnissen, den betrieblichen Belastungen und den Bodenverhältnissen ab", beschreiben diese die Springer Vieweg-Autoren Gerhard Reich und Marcus Reppich in ihrem Buchkapitel Nutzung der Windenergie auf Seite 181. 

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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Nutzung der Windenergie

Die ungleichmäßige Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche verursacht eine unterschiedliche Erwärmung des Festlandes und der Ozeane sowie der darüber befindlichen Luftmassen. Die resultierenden Dichteunterschiede bewirken eine aufsteigende oder abfallende Luftströmung, die sich in Luftdruckunterschieden äußert. 


Bei der Gründung kommen mehrere Verfahren zum Einsatz. An Land etwa sind sowohl Flachgründungen als auch Tiefengründungen möglich. Offshore, also vor den Küsten im Wasser, sind jedoch nur letztere praktikabel. 

Kombination mehrerer Konstruktionstypen

Hier kommen grundsätzlich vier Konstruktionstypen zum Einsatz, die alle einen hohen Anspruch an den Korrosionsschutz stellen:

  • Monopiles bestehen aus einem hohlen Pfahl, der in den Meeresboden gerammt wird. Sie werden bevorzugt für Wassertiefen bis 20 Meter genutzt.
  • Tripods sind dreibeinige Fundamentgestelle aus Stahlrohren. Sie können bei 20 bis 40 Meter Wassertiefe eingesetzt werden. 
  • Jackets wiederum sind stählerne Fachwerkkonstruktionen, die auf vier im Meeresboden verankerten Stelzen ruhen.
  • Schwimmende Windkraftanlagen: Dabei befindet sich die Windkraftanlage auf einer schwimmenden Plattform mit ausreichendem Tiefgang, die am Meeresboden mehrfach verankert wird. Eine Begrenzung hinsichtlich der Wassertiefe gibt es hier nicht, da es kein Fundament gibt. Allerdings befindet sich diese Technologie noch in der Erprobung.

Eine fünfte Variante testet derzeit der spanische Energiedienstleister Esteco gemeinsam mit dem TÜV Süd. Im Juni installierten beide vor der Ostküste von Gran Canaria eine fünf Megawatt starke Lösung für tiefe Gewässer. Dabei handelt es sich um die Kombination eines Teleskopturmes und einer im Transportzustand schwimmenden Plattform. Während des Transports befindet sich der Teleskopturm in seinem kleinsten, komplett eingefahrenen Zustand, um so einen optimalen Schwerpunkt im Wasser zu erreichen.

Diese wird zum Bestimmungsort geschleppt. Dort fährt dann der Teleskopturm die Windkraftanlage auf Einsatzhöhe aus, während Teile der Plattform mit Wasser gefüllt werden und als Fundament auf den Boden absinken.

Günstiger als bisherige Varianten

Ein Einsatz von schwimmenden Kränen, Rammböcken und großen Transportschiffen, die die einzelnen Komponenten vor Ort verschiffen, ist nicht mehr nötig. Es braucht nur einen Schlepper für die Plattform. Die Initiatoren erhoffen sich genau dadurch eine deutliche Absenkung der Installationskosten im Offshore-Bereich.

Ob diese Lösung sich jedoch durchsetzt, ist offen. "Der Trend geht weg von im Boden verankerten Fundamenten, hin zu schwimmenden Auflagen", weiß Springer Gabler-Autor Malte Klein auf Seite 50 seines Buchkapitels Technologie-Analyse und greift damit eine schon oben erwähnte und sich ebenfalls in der Erprobung befindliche Technologie auf.

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