Schwimmende Windräder auf hoher See

Während im Landesinneren nur ein laues Lüftchen weht, herrscht auf See meistens eine steife Brise. Um diese natürliche Energie­quelle zu nutzen, entstehen an der Küste entlang der Nord- und Ostsee immer mehr Offshore-Windparks, die auf dem Meer umwelt­freundlichen Strom produzieren. „Der Energie­ertrag einer Offshore-Anlage ist umso höher, je weiter sie sich auf dem offenen Meer befindet, da hier der Wind noch stärker weht als in Küsten­nähe“, sagt Jan Rispens vom Cluster Erneuerbare Energien Hamburg (EEHH-Cluster).

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Aus technischen Gründen können ab einer Wasser­tiefe von ungefähr 50 Metern aber keine fest im Meeres­boden verankerten Fundamente für Offshore-Wind­energie­anlagen gebaut werden. Experten entwickeln deshalb weltweit Techniken für schwimmende Konstruk­tionen. Derzeit gibt es viele ver­schiedene technische Ansätze, Windrädern das Schwimmen beizubringen. Erstmals hat sich jetzt ein Konsortium aus 13 inter­nationalen Unter­nehmen der Wind, Öl- und Gasindustrie sowie dem maritimen Sektor zu einem „Joint Industry Project“ gebildet, um die Floating-Technik zu verein­heitlichen und gemeinsam voran­zubringen. Ziel ist es, einen neuen technischen Standard für schwimmende Wind­kraftwerken zu entwickeln, um so allgemein gültige Vorgaben für die Produktion sowie die technische Überprüfung und Analyse zu generieren.

Dank des Windes auf dem Meer haben Floatings einen hohen Energie­ertrag. Zudem sind für den Bau der Anlagen keine teuren Errichter­schiffe mehr nötig. Die Anlagen lassen sich an Land montieren und mit einfachen Schlepper­schiffen auf das offene Meer bringen. „Die Entwicklung von schwimmenden Wind­energie­anlagen befindet sich aktuell noch in der Anfangsphase“, sagt Rispens. „Die meisten bisher gebauten Floating-Anlagen sind Proto­typen und werden überwiegend zu Erprobungs­zwecken genutzt.“ Der Pionier der Branche ist der norwegische Erdöl­konzern Statoil­Hydro. Seit 2009 betreiben die Norweger im Åmøy-Fjord in der Nähe von Stavanger eine schwimmende Wind­energie­anlage. Vor Schott­land will der Konzern bis 2017 eine 215 Millionen teure schwimmende Windfarm mit sechs Wind­energie­anlagen bauen.

In Portugal errichtet ein Konsortium rund um das Unter­nehmen EDPR bis 2018 das Floating-Testfeld „WindFloat Atlantic Project“ mit vier Anlagen. Weitere Test­anlagen unter­schiedlicher Größe befinden sich ebenfalls an den Küsten von Japan. Die bisher gebauten Floating-Modelle unter­scheiden sich in drei wesent­lichen Punkten. Zum ersten darin, ob die Schwimm­konstruktion eine einzelne oder mehrere Windkraf­tanlagen auf dem Wasser trägt, zum zweiten in der Auftriebs­technik zum Beispiel mit schwimmenden Bojen und in der Methode, wie das Floating auf dem Meer verankert und befestigt wird.

Floatings sind komplexe technische Konstruk­tionen, bei deren Bau und Betrieb viele verschiedene technische Diszi­plinen aufeinander­treffen. „Um die Technik des Floatings weiter voran­zubringen, müssen Experten aus den verschie­densten Bereichen ihre Köpfe zusammen­stecken und ihr Know-how teilen“, sagt Rispens. Derzeit sind sie noch sehr kosten­intensiv. Überwiegend muss teurer Stahl für die Konstruktion verwendet werden. „Ideal wären technische Lösungen aus Beton, da dieses Material kosten­günstiger ist. So könnten Floatings bei gleich­bleibender Effizienz wirtschaft­licher gemacht werden“, erklärt Rispens und ist sich sicher, dass das jüngst gegründete inter­nationale „Joint Industry Project“ des DNV GL die Technik ent­scheidend voran­bringen kann.

EEHH / JOL