07.11.2013, 09:57 Uhr | 1 |

Neue Offshore-Technologie Schwimmendes Windkraftwerk in Japan am Netz

In Japan wurde jetzt vor der Küste von Nagasaki das erste kommerzielle schwimmende Windkraftwerk in Betrieb genommen. Die technisch ausgefeilte Turbine ist Teil des ehrgeizigen Regierungsprogramms des japanischen Premierministers Shinzo Abe, erneuerbare Energien zu einem wichtigen Standbein der Wirtschaft des Landes zu machen. Das Umweltministerium in Tokio will die Technologie zügig an zahlreichen Standorten einsetzen. 

Rotorblatt der Firma Euros
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Ein von der deutschen Firma Euros gebautes Rotorblatt. Das Unternehmen ist mit einem Turbinenblatt an einer schwimmenden Offshore-Windkraftpilotanlage beteiligt, die derzeit vor der Küste von Fukushima installiert wird.

Foto: Euros

Die Windkraftturbine, die zwei Megawatt Strom liefert, wurde in einer Wassertiefe von 100 Metern errichtet. Die Anlage schwimmt wie ein Korken auf der Wasseroberfläche. Um die Anlage gegen heftige Taifune, hohe Wellen und auch Tsunami-Wellen zu schützen, entschied man sich für eine schlanke Bauweise. Der Schwimmkörper mit Rotor ist 172 Meter hoch und besteht im oberen Teil aus Stahl und im unteren Abschnitt aus Beton. Damit wird der Schwerpunkt nach unten gezogen und die Anlage mit insgesamt 3400 Tonnen Gewicht stabilisiert. Der Rotor wurde ebenfalls gewichtseinsparend konzipiert. Am Meeresboden befestigte Ketten verhindern, dass die Turbine abtreibt.

Hohe technische Anforderungen

Die Turbinen setzen sich vor allem technisch von anderen Windkraftwerken in der Welt ab. Sie und auch die Schaltanlagen sowie die Transformator-Ausrüstungen schwimmen auf einer gigantischen Plattform, die nicht wie herkömmlich direkt am Meeresboden verankert sind, sondern an drei langen Metallkabeln festgemacht sind.

Diese Technik erweitert damit die Standortmöglichkeiten für den Bau von Windkraftwerken deutlich, da sie nicht mehr nur in relativ flachen Gewässern platziert werden können. Da Japan auf einem Festlandsockel liegt  und der Meeresboden schnell steil in große Tiefen abfällt, gab es bislang nur wenige geeignete Standorte für den Bau von herkömmlichen Offshore-Windparks.

Das Potenzial gilt als riesig

Schwimmende Anlagen in deutlich tieferen Gewässern könnten Japan theoretisch 1570 Gigawatt an Elektrizität oder achtmal mehr als die derzeitigen Kapazitäten der japanischen Stromversorger zusammengenommen liefern. Das geht aus Computer Simulationen auf der Basis historischer Wetterdaten der Universität von Tokio, einem der Teilnehmer an dem Projekt, hervor. Obwohl die Anlagen strukturell noch weiter optimiert werden müssen, hegen die Japaner große Hoffnungen. „Wir eröffnen damit ein neues Kapitel in der Geschichte der Windkraft,“ meint Takeshi Ishihara,  Bauingenieur an der Tokyo University und Leiter des Projekts. Doch je höher die Entfernung, desto höher auch die Kosten. Da die neue Technik es ermöglicht, Strom weit von der Küste zu produzieren, müssen sich die Betreiber allerdings auch mit deutlich höheren Kosten im Vergleich zu anderen Energiequellen auf dem Land vor allem für den Stromtransport auseinandersetzen. Nach Aussagen der beteiligten japanischen Unternehmen hofft man aber durch Design-Verbesserungen und andere Einsparungen, die Kosten so stark zu drücken, dass sie nur noch beim Doppelten der auf dem Land installierten Turbinen liegen.

Windkraftwerk vor Fukushima

Eine weitere schwimmende Pilotanlage, an der auch die deutsche Euros mit einem Turbinenblatt beteiligt ist, entsteht derzeit vor der Küste von Fukushima. Dort soll die Turbine mit drei 35 Meter hohen zylindrischen Metallflössen stabilisiert werden. Diese Anlage gilt als Vorbereitung eines riesigen Offshore-Windparks, der bis 2020 nach bisherigen Planungen mit über 140 Windturbinen mit einer Gesamtleistung von 1000 Megawatt in Betrieb gehen soll. Norwegen und Portugal experimentieren ebenfalls mit schwimmenden Offshore Windparks.

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Von Peter Odrich
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kommentare
29.04.2014, 16:44 Uhr meyull
Auch wenn diese Anlage als großer Fortschritt betrachtet wird, so ist sie noch meilenweit von einer optimalen Anlage entfernt. Die Stabilisierung durch Schwerkraft setzt einen Schwerpunkt unter der Wasseroberfläche voraus (wie bei einem Kielboot), was bei der Lage des Rotors nur durch enorme Massen unterhalb der Wasseroberfläche möglich ist. Weit günstiger ist da eine Stabilisierung durch eine große überdeckte Fläche (wie bei einem Katamaran). Ich habe solch ein Konzept entwickelt, bei dem ein Schwimmkörper mit den Maßen von
150 m x 300 m zwei Windrädern von ca. 10 MW Nennleistung den notwendigen Halt gibt. Der Schwimmkörper hat dabei nur eine Masse von ca. 1200 t. Eine WKA von 10 MW einschließlich des Schwimmkörpers hat so nur eine Masse von etwa 800 t. Die Kosten für solch eine Anlage sind um bis zu 80% niedriger als bei den jetzt installierten Offshore-Anlagen und senken den Strompreis auf unter 3 Cent/kWh. Dafür ist keine Subvention durch die EEG-Umlage notwendig. Es interessiert jedoch niemand und die Hersteller wie auch die mit der Windenergie befassten Gremien hüllen sich in Schweigen. Wer eine Kurzbeschreibung dieses Konzeptes haben möchte, sende mir bitte eine e-mail an info@ullrichmeyer.de

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