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Ausgabe 04/2020
Erneuerbare Energien

Windkraft ahoi!

Der Ausbau der Windenergie verlagert sich zunehmend aufs Meer. Zum einen, weil die Errichtung hoher Windräder an Land häufig auf lokalen Widerstand bei der Bevölkerung trifft. Zum anderen, weil auf dem Meer – offshore – weit stärkere Winde wehen und somit höhere Strom­leis­tungen zu erzielen sind. Deutschland und seine Nachbarländer Dänemark und die Niederlande verfügen über flache Küstengewässer, ideal, um ausgedehnte offshore-Windparks auf festen Fundamenten zu errichten. Nicht so an der westeuropäischen Atlantikküste oder am Mittelmeer. Hier werden schon in Küstennähe Wassertiefen von 80 bis 100 Metern erreicht, zu tief, um Windräder fest im Meeresboden zu verankern.


Pilotanlage Nezzy² in der Ostsee
(Foto: EnBW)

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Da schätzungsweise 80 Prozent des Potentials für die Nutzung der offshore-Windenergie in tiefen Gewässern liegt, ist mittlerweile ein internationaler Wettbewerb um die besten Konzepte für „schwimmende Windparks“ entbrannt. Hier werden die Windräder auf eine auf dem Wasser liegende Auftriebsplattform gesetzt, die ihrerseits mit Seilen am Meeresboden fixiert ist. Die große Herausforderung dabei ist es, die für den Betrieb notwendige Stabilität gegenüber hohen Wellen und Windstärken zu gewährleisten.

Pionier auf diesem Gebiet ist der norwegische Erdölkonzern Equinor, der schon 2009 die Windkraftanlage Hywind Demo für die Strom­versorgung seiner Öl- und Gasplattformen errichtete (siehe Energie-Perspektiven 3/2009). 2017 wurde Hywind Scotland in Betrieb genommen, ein Windpark aus fünf 6-Megawatt-Anlagen (siehe Energie-Perspektiven 3/2017). Vor kurzem startete der Bau für Hywind Tampen, 140 Kilometer entfernt von der norwegischen Küste in 260 bis 300 Meter tiefem Gewässer. Mit Turbinen von Siemens Gamesa soll die Anlage Ende 2022 insgesamt 88 Megawatt Strom liefern.

Auch deutsche Energieunternehmen sind bei der Entwicklung von „floating“-Windkraftanlagen ganz vorne dabei. So hat jetzt die EnBW Energie Baden-Württemberg gemeinsam mit der Firma aerodyn-engineering aus Rendsburg einen 1:10-Prototypen im Greifswalder Bodden in der Ostsee zwei Monate lang erprobt. Bei Nezzy² besteht das Fundament aus drei in Form eines liegenden Y verbundenen hohlen Betonkörpern. Im Zentrum sind zwei schräg geneigte Windräder aufgestellt. Das 18 Meter hohe Modell wurde mit 180 Sensoren bestückt, um zu messen, wie die Anlage auf Wind und Wetter unter Extrembedingungen reagiert. Umgerechnet auf die Originalgröße konnte Nezzy² sogar einem Hurrikan der Kategorie 4 bis 5 standhalten. Ein 1:1-Modell mit 15 Megawatt Stromleistung soll Ende 2021 in China getestet werden. „Wir zielen mit diesen Projekten vor allem auf die USA und auf Asien“, sagt Stefanie Klumpp, Pressesprecherin von EnBW. „Vor Kalifornien wollen wir ein Projekt in einem Gebiet mit 900 bis 1000 Meter Wassertiefe verwirklichen.“


DemoSATH vor der baskischen Küste
(Abbildung: Saitec Offshore Technologies)
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RWE Renewables, das auf regenerative Energien spezialisierte Tochterunternehmen von RWE aus Essen, baut in Kooperation mit dem spanischen Bauunternehmen Saitec Offshore Technologies die auf 2 Megawatt angelegte Windkraftanlage DemoSATH. Hier besteht der Schwimmkörper aus modular vorgefertigten Betonteilen, die parallel wie bei einem Katamaran verspannt werden. Die Plattform wird entsprechend Wind- und Wellenrichtung um einen fixen Ankerpunkt nachgeführt. Die Anlage soll Anfang 2022 vor der baskischen Küste in 85 Meter tiefem Gewässer in Betrieb gehen und das spanische Festland mit Strom versorgen.

In Europa sind praktisch in allen Ländern mit Atlantik- oder Mittelmeerküste „floating“-Windparks in Planung oder im Bau; vor der französischen und portugiesischen Küste drehen sich bereits erste Pilotanlagen. So könnten 2050 bis zu 150 Gigawatt „offshore“ erzeugt werden. Auch vor den Küsten Chinas, Japans, Südkoreas oder der USA sind Projekte im Gigawatt-Bereich geplant. Eine mögliche Nutzung ist die direkte Produktion von Wasserstoff auf See, der dann über Pipelines an Land gebracht wird. Damit kämen die Windparks ohne die aufgrund der Entfernung vom Festland aufwändige Netzanbindung aus.

Olivia Meyer-Streng