Schwimmende Plattform revolutioniert Offshore-Windenergie
Die Nutzung des Potenzials der Offshore-Windenergie ist von entscheidender Bedeutung, wenn Europa bis 2050 Klimaneutralität erreichen will – in tieferen Gewässern sind die reichhaltigsten Windressourcen vorhanden. Für Standorte, die tiefer als 60 Meter sind, werden schwimmende Windkraftanlagen benötigt, doch die Plattformen für diesen Zweck sind derzeit nicht wettbewerbsfähig. Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass diese Technologie noch nicht vollständig für die schwimmende Umgebung optimiert wurde.
Innovative neue schwimmende Plattform
Im Rahmen des Projekts PivotBuoy wird das Ziel verfolgt, diese Herausforderungen zu bewältigen, indem die Leistung einer innovativen neuen schwimmenden Plattform validiert wird, die speziell für solche Tiefseestandorte entwickelt wurde. „Ein wesentliches Merkmal dieser schwimmenden Windkraftanlage ist ihre Fähigkeit zur passiven Wetterkontrolle und Selbstausrichtung“, erklärt PivotBuoy-Projektkoordinator Alex Raventos von X1 Wind in Spanien. „Dies gelingt durch die Kombination eines Einpunktverankerungssystems mit einer kleinen zugspannungsverankerten Plattform.“ Diese Funktionen erlaubten eine völlige Neugestaltung des Bauwerks, durch die kein herkömmlicher Turm mehr erforderlich war und eine „dreibeinige“ Plattform entstand. „Das Verankerungssystem mit Zugspannung ist nicht nur besser für tiefere Gewässer geeignet, sondern verringert auch den Platzbedarf auf dem Meeresboden und die Umweltbelastung“, fügt Raventos hinzu. Im Rahmen des Projekts wurde diese Plattform vor der Küste der Kanarischen Inseln, Spanien, angefertigt und erprobt. Dafür wurde ein Prototyp im Maßstab 1:3 gebaut, mit dem die wichtigsten Komponenten bei minimalem Risiko und begrenzten Kosten getestet werden konnten. Das Projektteam überwachte die Stabilität, die Windausrichtung und das strukturelle Verhalten der Plattform mithilfe integrierter Sensoren. „Nachdem der Prototyp vollständig zusammengebaut und installiert war, wurde das dynamische Unterwasserkabel angeschlossen, mit dem die Plattform Strom in ein intelligentes Stromnetz exportieren und Daten über die Glasfaserverbindung übertragen konnte“, so Raventos. „Es handelte sich um einen bedeutenden Meilenstein, da dies die weltweit erste voll funktionsfähige schwimmende Windkraftanlage war, die mit einem Verankerungssystem mit Zugspannung installiert wurde, um Strom zu exportieren.“
Windenergie aus tieferen Gewässern nutzen
Die neue Struktur- und Verankerungskonfiguration wurde im Projekt validiert und die Realisierbarkeit der innovativen und kostengünstigen schwimmenden Windkraftanlage nachgewiesen. Der Prototyp erfasste während es Betriebs Daten zu der Stabilität bei normalen und extremen Wetterbedingungen, dem dynamischen Verhalten der Struktur und der Stromerzeugung, wobei durchweg hervorragende Ergebnisse erzielt wurden. „Wir konnten wertvolle Erkenntnisse gewinnen, die die Einführung dieser Technologie beschleunigen werden“, bemerkt Raventos. „Damit wird das Potenzial der Offshore-Windenergie in Tiefseegebieten erschlossen, die Kapital- und Betriebskosten gesenkt und ein Beitrag geleistet, empfindliche Meeresbodengebiete und Lebensräume zu erhalten.“ Zusätzlich zu den Vorteilen für die Energieerzeugung könnten schwimmende Plattformen auch die visuellen Auswirkungen von Offshore-Windparks verringern. Am Boden befestigte Anlagen sind oft von der Küste aus sichtbar, während schwimmende Anlagen, die sich weiter draußen befinden, von der Küste aus fast unsichtbar sein können.
Die Plattform im großen Maßstab demonstrieren
„Auf dem Weg, schwimmende Windkraftanlagen wirtschaftlich rentabel zu gestalten, warten noch einige Herausforderungen“, kommentiert Raventos. „Die Infrastruktur und die Ausrüstung für die Fertigung, Montage und den Einsatz solcher Strukturen müssen noch errichtet werden.“ Dazu sind der Bau von Fabriken für Schlüsselkomponenten, Kräne für die Montage und Schiffe für den Transport und die Installation erforderlich. Auch die Regulierungs- und Genehmigungsverfahren müssen optimiert und beschleunigt werden. Zu diesem Zweck beteiligt sich X1 Wind derzeit am EU-finanzierten Projekt NEXTFLOAT. Ziel ist es, die Gestaltung der schwimmenden Plattform in vollem Maßstab zu demonstrieren und ihre Industrialisierung voranzutreiben. „Unser Fahrplan zur Industrialisierung wird dazu beitragen, die Gestaltung für die industrielle Massenproduktion und den Einsatz zu optimieren“, merkt Raventos an. „Damit werden wir in der Lage sein, zu den europäischen und weltweiten Dekarbonisierungszielen beizutragen.“
Schlüsselbegriffe
PivotBuoy, Offshore, Wind, Energie, erneuerbar, Klima, NEXTFLOAT, Dekarbonisierung
