Prototyp-Offshore-Windenergieplattform erhält grünes Licht
Der Wind ist eine unerschöpfliche Energiequelle, die immer stärker und verlässlicher wird, je mehr die Entfernung zur Küste zunimmt. Offshore-Standorte eignen sich daher ideal für die Errichtung von Windparks, jedoch lassen die extremen Wassertiefen derartige Unternehmungen zu einer echten technischen Herausforderung werden. Um diese Schwierigkeit zu meistern, entwickelt ein europäisches Forschungsteam eine kostengünstige schwimmende Windkrafttechnologie für Windturbinen mit mehr als 10 MW Leistung. Mit Unterstützung durch das EU-finanzierte Projekt FLOTANT konnte das Team vor kurzem die Erprobungen im Rahmen der Validierung seines im Maßstab 1:50 ausgeführten Prototyps einer hybriden schwimmenden Beton-Kunststoff-Plattform abschließen. Der Prototyp wurde im Offshore-Becken des niederländischen Projektpartners Maritime Research Institute Netherlands getestet und hielt den simulierten extremen Wetterbedingungen stand, wie sie an den beiden für die Erforschung der neuartigen Technologie ausgewählten Standorten herrschen: an der Südküste von Gran Canaria (einer der spanischen Kanarischen Inseln) und westlich der schottischen Insel Barra. Zu den simulierten Wetterbedingungen zählten Meeresströmungen, über 15 m hohe Wellen und Winde mit Geschwindigkeiten von bis zu 27 m/s.
Kostengünstige erneuerbare Energie im Visier
Die FLOTANT-Plattform beruht auf einer innovativen hybriden schwimmenden Unterkonstruktion aus Beton und Kunststoff. Sie weist außerdem neue Verbundwerkstoffe, mehrsträngige Haltevorrichtungen, Polymerfedern und leichte Stromkabel auf. Die Technik wurde für schwimmende Windkraftanlagen in Wassertiefen von 100 bis 600 m entwickelt. Die Stromgestehungskosten, d. h. die Lebensdauerkosten des Windparks geteilt durch die gesamte Stromerzeugung während seiner Lebensdauer, werden erwartungsgemäß bei 85 bis 95 EUR pro Megawattstunde liegen.
Plattformkomponenten gut geschützt
Zum Schutz der Stromkabel, die Teil der Plattform sind, wurde eine innovative geflochtene Panzerung entwickelt. „FLOTANT soll die Möglichkeit eröffnen, schwimmende Windkraftanlagen in noch tieferen Gewässern als heute zu errichten und damit das Potenzial für weitaus größere Windenergieressourcen zu geringeren Kosten zu erschließen. Das innovative Design der dynamischen Verkabelung mit geflochtenem Panzerquerschnitt in solch extremen Wassertiefen ist entscheidend für den Erfolg des Projekts“, sagt Mattias Lynch in einer auf der FLOTANT-Website veröffentlichten aktuellen Meldung. Er ist technischer Direktor beim französischen Projektpartner INNOSEA, einem führenden Ingenieurbüro, das auf erneuerbare Energien im Meer spezialisiert ist. Die Panzerung besteht aus einem Außenmantel aus kohlenstofffaserverstärktem Verbundwerkstoff. Dazu gesellt sich eine Lösung für die Sensorintegration und die Zusammenschaltung von faseroptischen Sensoren zur Überwachung des Strukturzustands. Bei der Prüfung der dynamischen Stromkabel ging es um die Validierung ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Kräften und Bewegungen sowie der in die Kabel integrierten Echtzeitsensoren. Auch die Verankerungsleinen und die Polymerfedern konnten im Großversuch mit Erfolg auf ihre Leistung und Haltbarkeit getestet werden. „Strom von schwimmenden Offshore-Windkraftanlagen wird ein wesentlicher Bestandteil der EU-Strategie auf unserem Weg zu einer CO2-neutralen Wirtschaft sein“, stellte Prof. Lars Johanning von der FLOTANT-Partneruniversität Exeter fest. „Diese Anlagen werden außerdem tiefgreifende Auswirkungen auf die lokale Wirtschaft in den europäischen Ländern haben, neue Arbeitsplätze in der Versorgungskette schaffen und eine Schlüsselkomponente für unseren Aufschwung nach der Pandemie darstellen. Die Entwicklung zuverlässiger, hochdynamischer Stromkabel wird wesentlicher Bestandteil dieses aufstrebenden Industriesektors sein, und wir fühlen uns durch die innovativen Entwicklungen, die bei FLOTANT erreicht wurden, ermutigt.“ Das nächste Ziel des Partners INNOSEA des Projekts FLOTANT (Innovative, low cost, low weight and safe floating wind technology optimized for deep water wind sites) besteht darin, die globalen Leistungsanalysen des Schwimmers abzuschließen, um seine Eignung für die ausgewählten Standorte zu bestätigen. Weitere Informationen: FLOTANT-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
FLOTANT, Wind, Energie, Offshore, schwimmende Plattform, Stromkabel
