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16.01.2018 | Windenergie | Im Fokus | Onlineartikel

Ostsee-Windpark mit umweltfreundlichem Korrosionsschutz

Autor:
Frank Urbansky

Ab 2019 wird mit "Arkona" in der Ostsee einer der größten deutschen Windparks ans Netz gehen. Besonderheiten sind eine unbemannte Umspannstation und umweltfreundlich gegen Korrosion geschützte Fundamentrohre.

Die Errichter und Betreiber von Offshore-Windparks sind, im Gegensatz zu Anlagen an Land (onshore), meistens große Energiekonzerne. "Die Aufstellung von Windkraftanlagen im Meer befördert aus mehreren Gründen die Tendenz "zur Größe". Die für die Offshore-Windenergienutzung geeigneten Windkraftanlagen werden immer größer und die Projekte werden zukünftig mit Windparks in der Größe von 1.000 Megawatt und mehr geplant. Die Windenergienutzung wird damit im Offshore-Bereich, auch in den Einzelvorhaben, eine kraftwerksähnliche Größenordnung erreichen. Diese Perspektive hat mittlerweile auch die etablierte Energieversorgungswirtschaft auf den Plan gerufen", beschreibt diese Entwicklung Springer Vieweg-Autor Erich Hau in seinem Buchkapitel Windenergienutzung im Küstenvorfeld der Meere auf Seite 743.

Empfehlung der Redaktion

2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

Windenergienutzung im Küstenvorfeld der Meere

Die Nutzung der Windenergie „Offshore“, das heißt die Seeaufstellung von Windkraftanlagen im Küstenvorfeld der Meere, ist in den letzten Jahren zur Realität geworden und wird zumindest in Deutschland als ein entscheidendes Zukunftspotential der erneuerbaren Energien angesehen. 


Der Offshore Windpark Arkona, 40 Kilometer nordöstlich vor der Insel Rügen gelegen, wird von E.ON und dem norwegischen Energieunternehmen Statoil errichtet und ab 2019 von E.ON betrieben. Die Essener sind ab 2019, wenn der Windpark ans Netz angeschlossen wird, die ersten, die sowohl Windparks in der Nord- als auch in der Ostsee betreiben. Bisher wurden von E.ON seit 2002 acht Offshore-Windparks errichtet und heute auch betrieben.

Modifizierte Turbinen

Zum Einsatz kommen dabei modifizierte Turbinen von Siemens, die es statt der üblichen sechs Megawatt auf bis zu 6,45 Megawatt Leistung bringen. Die Nabenhöhe beträgt 102 Meter und der Rotordurchmesser 154 Meter. Insgesamt verfügen die 60 Turbinen über 385 Megawatt. Damit sind sie in der Lage, 400.000 Haushalte mit Strom zu versorgen. Die Investitionssumme für das ganze Projekt beläuft sich auf 1,2 Milliarden Euro.

Errichtet werden die Windturbinen in einer Wassertiefe von 23 bis 37 Metern. Für die Fundamentrohre, Monopiles genannt, kam ein besonderes und umweltfreundliches Beschichtungsverfahren, das Thermal-Spray-Aluminiumverfahren (TSA), zum Einsatz. Dabei spritzt ein Roboter mit zwei Lichtbogenbrennern geschmolzenes Aluminium in einer Stärke von mehreren Hundert Mikrometern staubfrei auf die Fundamentrohre, die immerhin bis zu fast acht Meter Durchmesser und ein Gewicht von etwa 1.200 Tonnen aufweisen. Danach wird die Oberfläche mit Kunstharz versiegelt. Es ist überhaupt die erste Anwendung dieses Verfahrens für Offshore-Windparks. Bisher wurde es nur für kleine Teile, die ständigen Wasserkontakt haben, eingesetzt. Das Verfahren minimiert den Abtrag von umweltbeeinflussenden Materialien und ist zudem deutlich günstiger als herkömmlicher Korrosionsschutz und hilft, die Investitionskosten für die Offshore-Windkraft weiter zu senken.

Gemeinsam und unbemannt spart Kosten

Auch das elektrische Offshore Umspannwerk, das gemeinsam mit dem Netzbetreiber 50Hertz entwickelt und gebaut wurde, welches im Frühjahr 2018 von der französischen Werft STX in Saint Nazaire auf See zum Windpark Arkona in die Ostsee transportiert wird, trägt zur Kosteneinsparung bei. Denn durch die gemeinsame Nutzung wird ein eigenes Umspannwerk für den Netzanschluss eingespart. Außerdem ist es unbemannt. Lediglich zwölf Kabinen für Wartungskräfte sind vorgesehen. Und die sollen auch nur benutzt werden, wenn das Personal aufgrund schlechter Witterung auf seine Basis in Sassnitz nicht zurückkehren kann.

Ab 2019 werden bis 2044, der vorgesehenen Betriebszeit des Parks, etwa 50 interne und 100 externe Fachkräfte für die Stromproduktion sowohl in Mukran Port/Sassnitz als auch weit draußen auf der Ostsee sorgen. Für den Betrieb des Windparks wurde in Mukran Port eigens ein Betriebsgebäude errichtet. Die Wartungsteams arbeiten in Zwei-Wochen-Schichten mit jeweils zwölf Stunden langen Arbeitstagen und werden täglich mit speziellen Offshore Katamaranen von Mukran Port zum Windpark fahren.

Dabei ist ein Ende der Entwicklung der Windparks noch nicht abzusehen. Arkona ist noch nicht das Maß aller Dinge. "Das begrenzte Potenzial in Küstennähe sowie politische oder gesellschaftliche Entscheidungen führen dazu, die Offshore-WEA der Gegenwart in küstenentfernteren Gebieten zu installieren. Mit steigender Küstenentfernung (mehr als 80 km) nimmt in der Regel auch die Wassertiefe zu. Bei Wassertiefen über 50 m stoßen feste Gründungskonzepte z.Zt. an ihre technischen und vor allem wirtschaftlichen Grenzen. Ein weiterer Ausbau jenseits von 120 km mit gegebenenfalls noch größeren Wassertiefen, welcher in naher Zukunft (ab dem Jahr 2023) geplant ist, führt zur Notwendigkeit innovativer Gründungslösungen wie der schwimmenden Gründungskonzepte", wirft Springer Gabler-Autor Michael Kausche in seinem Buchkapitel Marktübersicht, Potenziale und Politik im Offshore-Bereich auf Seite 5 einen Blick in die Zukunft.

Weiterführende Themen

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Windkraft und Naturschutz

Quelle:
Bausteine der Energiewende

01.10.2017 | Materialien und Verfahren | Sonderheft 4/2017

Offshore Reparatur in Rekordzeit

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