Testfeld für Offshore-Windräder

Anfang 2017 erhält das Fraun­hofer IWES ein eigenes Testfeld vor der Haustür in Bremer­haven. Kernstück ist der 8 MW-Prototyp der Adwen AD 8-180, die derzeit größte Wind­energie­anlage der Welt mit einem Rotor­durch­messer von 180 Metern. Die Bauar­beiten laufen bereits, ab dem Frühjahr sollen die ersten Messungen stattfinden. Das Förder­projekt leistet damit einen erheb­lichen Beitrag zu Qualitäts­sicherung und Kosten­senkung in der Wind­energie­branche.

Für den Offshore-Betrieb entwickelt, wird sich der Prototyp der AD 8-180 an seinem Kai-Standort keine nassen Füße holen: Wie in der Branche üblich, steht er an Land, auf dem Gelände des ehemaligen Flug­platzes in Bremer­haven und damit in Sichtweite des Fraunhofer Gondel­prüf­standes. So lässt sich die Anbindung der Adwen-Turbine an die bestehende Infra­struktur des IWES unkom­pliziert umsetzen. „Forschung und Entwicklung sind der Schlüssel, um die Kosten für den Ausbau der Offshore-Wind­energie weiter zu senken. Das Bundes­ministerium für Wirtschaft und Energie fördert deshalb das Testfeld für Offshore-Anlagen in Bremer­haven mit rund 18,5 Millionen Euro. Ziel ist es, durch den Erprobungs­betrieb unter realen Bedin­gungen wichtige Daten für die indus­trielle Umsetzung zu erhalten. Damit leisten wir einen Beitrag zur Stärkung der Offshore-Wind­energie als wichtige Säule der Energiewende“, sagte der Parla­mentarische Staats­sekretär beim Bundes­minister für Wirtschaft und Energie, Uwe Beckmeyer, bei der Übergabe des Förder­bescheides.

Nachdem bereits Prüfstände für Rotor­blätter und Gondeln erfolgreich betrieben werden, stellt die als Forschungs­anlage genutzte Turbine ein weiteres wichtiges Puzzle­stück im Infra­struktur­ausbau des Institutes dar. Nun können die Ergebnisse der Labor­unter­suchungen syste­matisch mit den Messungen im Feld verglichen und die Test­prozeduren entsprechend verbessert werden. Insbesondere können so neue Methoden für Fault-Ride-Through (FRT)-Tests durch die Kopplung des Prototypen mit dem bereits vorhandenen 44MVA Mittel­spannungs­netzemulator entwickelt und validiert sowie hoch­aufgelöste 3D-Windfeld­messungen für die Opti­mierung zukünf­tiger Offshore-Windpark­layouts durchgeführt werden.

„Mit dem Testfeld und der Forschungs­anlage steht dem IWES eine weltweit einmalige Infra­Struktur zur Verfügung, mit der grundlegende Frage­stellungen im Bereich der Zuver­lässigkeit und der Netz­integration bearbeitet und wichtige Erkenntnisse für die zukünftige Optimierung von großen Turbinen gewonnen werden können“, so IWES-Institutsleiter Andreas Reuter. Denn die bislang für neuent­wickelte Wind­energie­anlagen gefor­derten Zerti­fizierungs-Test­reihen im Feld nehmen häufig viel Zeit in Anspruch, da Prüfungen bei bestimmten Wind­verhält­nissen durch­geführt werden müssen. Auf dem Prüfstand lassen sich diese Bedingungen jederzeit exakt einstellen und somit Messungen sehr effizient durchführen. Durch den exakten Abgleich der Ergebnisse aus dem Testfeld­betrieb mit diesen Daten können erforder­liche Zerti­fizierungs­messungen in Zukunft zeit- und kosten­sparend auf Prüfständen durchgeführt werden. Entwicklungs­risiken für neue Anlagen­generationen werden dadurch minimiert und letzt­endlich die Energie­gestehungs­kosten für Wind­energie durch eine optimierte und abge­sicherte Aus­legung gesenkt.

Das Fraunhofer IWES wird die Forschung rund um den Prototyp in enger Zusammen­arbeit mit Adwen durchführen. „Wir freuen uns, mit dem Fraunhofer IWES bei der Vermessung des Prototyps der AD 8-180 zusammen­zuarbeiten. Bereits jetzt konnten wir im IWES Gondel­prüfstand intensiv unsere Techno­logie validieren und uns von der Leistungs­fähigkeit und Zuver­lässigkeit der Anlage überzeugen. So können wir mit minimalem Risiko wettbewerbs­fähige Techno­logien entwickeln. Dies ist essentiell, wenn wir weiter die Energie­gestehungs­kosten von Offshore-Wind­Energie verringern wollen“, erklärt Luis Álvarez, Geschäfts­führer der Adwen GmbH. Ähnlich wie beim Offshore-Forschungs­windpark alpha ventus sieht das Nutzungs­konzept des Testfelds vor, dass die Wind­energie­anlage auch für weitere Partner in Zukunft als Forschungs­plattform zur Verfügung steht.

IWES / JOL