Windkraft 12.05.2006, 19:21 Uhr

Multimegawatt-Anlagen ersetzen Windmühlenwald  

VDI nachrichten, Düsseldorf, 12. 5. 06, mg – Leistungsstarke Windkraftanlagen der neuesten Generation im Multimegawatt-Bereich gelangen zunehmend auf den Markt. Diese Windturbinen eignen sich besonders für den Einsatz vor der Küste. Im Offshore-Bereich bestehen aber noch Probleme bei den Fundamenten und der Wartungsfähigkeit der Anlagen.

Die neue Generation der Multimegawatt-Anlagen nimmt auf der Messe WindEnergy vom 16. bis 19. Mai in Hamburg einen breiten Raum ein: Die weiter entwickelten Windräder haben zwischen 2 MW und 5 MW Nennleistung und Rotoren mit 110 m bis 130 m Durchmesser. Mit Nabenhöhen von über 100 m lassen sich damit auch Standorte erschließen, die noch vor kurzem aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht effizient nutzbar waren.

Diese jetzt aufkommenden Multimegawatt-Anlagen können an einem Tag so viel Strom erzeugen wie eine Windenergie-Anlage aus dem Jahr 1990 in einem ganzen Jahr. Großes Plus: „Die spezifischen Stromgestehungskosten sind bei solchen Superpower-Kraftwerken einfach niedriger“, weiß Felix Losada, Sprecher von Nordex, dem Anbieter der mit 2,5 MW weltweit größten Serien-Windkraftanlage Nordex N80.

Schließlich würden die Infrastrukturkosten und Aufstellungsaufwände, etwa für die Fundamente, unterproportional mit der Erzeugungsleistung wachsen.

Auf dem REpower-WindEnergy-Stand währende der Messe wird die Gondel der neuen MM92/2 MW zu sehen sein, die bislang dreimal errichtet wurde und deren Serienfertigung in diesem Jahr anläuft. „Rund 50 Anlagen werden wir von diesem Typ dieses Jahr bauen“, sagt REpower-Sprecherin Daniela Puttenat. Seine 5-MW-Maschine M5 will das Unternehmen in diesem Jahr noch viermal installieren: Zwei Maschinen auf dem Dewi-Offshore-Testfeld – an Land – in Wilhelmshaven, zwei Anlagen im Windpark „Beatrice Fields“ im Spätsommer auf hoher See. Diese Anlagen, rund 25 km vor der ostschottischen Küste und in 44 m Wassertiefe, wären dann die bislang leistungsfähigsten, auch wirklich offshore errichteten Anlagen. WindEnergy-Aussteller Siemens Wind Power hat kürzlich auf dem niederländischen ECN-Testfeld Wiringermeer den zweiten Prototypen einer 3,6-MW-Anlage errichtet. Sie ist mit einer Nabenhöhe von 80 m und einem Rotordurchmesser von 107 m die leistungsstärkste Anlage in Holland.

Das bevorzugte Einsatzgebiet der neuen Hochleistungswindräder liegt in der Zukunft zweifellos im Offshore-Bereich. Das ehrgeizige Ziel der Bundesregierung, bis 2030 rund 60 % des Windstroms offshore zu produzieren, lässt sich wohl nur mit Multimegawatt-Anlagen erreichen. Im Ostseewindpark Baltic I sollen dieses Jahr die Vorarbeiten beginnen. Dann könnte bereits 2007 der Windpark mit 21 Anlagen gebaut werden, elf davon sollen 2,5-MW-Anlagen (Nordex N90) sein und zwei der 5-MW-Leistungsklasse entsprechen, voraussichtlich vom Typ REpower 5M. „Allein unsere speziell für den Offshore-Einsatz ausgelegte 5M kann auf dem Meer für rund 6000 Drei-Personen-Haushalte Strom liefern“, erläutert der Vorstandsvorsitzende von REpower Systems, Fritz Vahrenholt.

Gerade die maritimen Windparks stellen jedoch besondere Ansprüche an die Technik: Auf hoher See sind eine redundante Auslegung wichtiger Komponenten, eine permanente Betriebsüberwachung sowie ein überaus zuverlässiger Korrosionsschutz unerlässlich. Und bei größeren Wassertiefen müssen andere Konstruktionen mit einem „steiferen“ Schwingungsverhalten verwendet werden. Zudem sind eventuell aufwändige Bodenarbeiten auf dem Meeresgrund erforderlich. Und nicht zuletzt: Je weiter eine Anlage vom Land entfernt ist, umso höhere Nebenkosten kommen hinzu, bei der Installation, für Fundamente oder den Netzanschluss.

„Die Anpassung der heutigen Anlagen und der nächsten Generation der Multimegawatt-Anlagen an die extremen Bedingungen des Offshore-Einsatzes wird eine ziemliche Herausforderung sein“, glaubt Windenergie-Experte Prof. Henry Seifert von der Hochschule Bremerhaven. Die entfernte Lage der Standorte in der offenen See und die an ihnen anzutreffenden Wind- und Wellenbedingungen verlangen eine entsprechende technische Anpassung der Windenergieanlage.

Durch die aufwendige und zeitlich begrenzte Zugänglichkeit bedingt müssen Offshore-Windenergieanlagen eine deutlich höhere Zuverlässigkeit im Betrieb erreichen, als es die heutigen Anlagen gewährleisten. Ebenso länger müssen aus den gleichen Gründen die Wartungsintervalle sein. Mit größerer Wassertiefe wächst auch der Aufwand für die Gründung. Die höheren Windgeschwindigkeiten mitten im Meer sollen aber die Kosten wieder hereinholen, glaubt Seifert. Da Offshore-Windparks solcher Größenordnung schnell das Leistungsniveau konventioneller Kraftwerke erreichen, bestehen zudem besondere Anforderungen an die Integration in das Stromnetz auf dem Land.

Für die Zukunft wollen die Windkraftprotagonisten noch größere Windenergieanlagen nicht grundsätzlich ausschließen – etwa mit Leistungen im Bereich von 7 MW bis 8 MW. Damit sei aber dann wohl erst mal das Ende der Fahnenstange erreicht, ist Nordex-Sprecher Losada überzeugt. Eines müssen den kommenden Superpower-Giganten aber selbst Windkraftskeptiker zugestehen: „Durch zwei oder drei der Multimegawatt-Anlagen kann ein ganzer Windmühlenwald locker ersetzt werden.“ EDGAR LANGE

Den Großanlagen gehört der Offshore-Bereich

Wartungsintervalle müssen verlängert werden

Von Edgar Lange
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