Energietransport 06.03.2009, 19:39 Uhr

Spezialkabel leiten Strom vom Meer zum Festland  

In der deutschen Nordsee entstehen die ersten Offshore-Windparks. Neben der Stromerzeugung ist für den Erfolg der Projekte auch die Fortleitung der Energie von Bedeutung. Moderne Umspannanlagen und Kabeltechnologien sollen dazu beitragen. VDI nachrichten, Düsseldorf, 6. 3. 09, mg

Als vor 150 Jahren die ersten Morsezeichen das transatlantische Seekabel von Europa nach Amerika durchquerten, staunte die Welt. Niemand hätte es damals für möglich gehalten, dass auch gewaltige Energiemengen durch das Meer transportiert werden könnten. Anderthalb Jahrhunderte später ist es so weit: Eine innovative Übertragungstechnologie ermöglicht den Bau von Großkraftwerken weit draußen auf hoher See.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Airbus-Firmenlogo
Program Certification Engineering (d/m/f) Airbus
Manching Zum Job 
INOTEC GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) Nahrungsmittelindustrie INOTEC GmbH
Reutlingen Zum Job 
Bühler Motor GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Vorentwicklung - Mechatronische Systeme Bühler Motor GmbH
Nürnberg Zum Job 
Dohm Pharmaceutical Engineering-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) Verfahrenstechnik, Pharmatechnik Dohm Pharmaceutical Engineering
Mannheim Zum Job 
Dohm Pharmaceutical Engineering-Firmenlogo
Prüfingenieure (m/w/d) Dohm Pharmaceutical Engineering
Ulm, Ludwigshafen am Rhein Zum Job 
MAXIMATOR GmbH-Firmenlogo
Vertriebsingenieur / Sales Engineer (m/w/d) Schwerpunkt Wasserstofftechnik MAXIMATOR GmbH
Sinsheim Zum Job 
Dohm Pharmaceutical Engineering-Firmenlogo
Ingenieur Verfahrenstechnik, Pharmatechnik, Prozesstechnik, TGA, Bauwesen (m/w/d) Dohm Pharmaceutical Engineering
Leverkusen Zum Job 
ASK GmbH-Firmenlogo
Ingenieur / Techniker (m/w/d) im Bereich Automatisierung und Steuerungstechnik ASK GmbH
Wolfenbüttel bei Braunschweig Zum Job 
RheinEnergie-Firmenlogo
Gruppenleiter Maschinen- und Verfahrenstechnik (m/w/d) RheinEnergie
Köln (Niehl) Zum Job 
WACKER-Firmenlogo
Procurement Manager (m/w/d) CSA / Bauleistungen WACKER
Burghausen Zum Job 
EUROVIA Verkehrsbau Union GmbH-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) für den Bereich Straßen- und Tiefbau EUROVIA Verkehrsbau Union GmbH
Berlin, Michendorf Zum Job 
Eurovia Verkehrsbau Union GmbH-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) für den Bereich Asphaltstraßenbau Eurovia Verkehrsbau Union GmbH
Berlin, Michendorf Zum Job 
agap2 - HIQ Consulting GmbH-Firmenlogo
Junior Technical Business Manager (m/w/d) agap2 - HIQ Consulting GmbH
Frankfurt am Main, München, Mannheim Zum Job 
agap2 - HIQ Consulting GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur:in Automatisierungs- & Elektrotechnik agap2 - HIQ Consulting GmbH
Mannheim, Frankfurt oder München Zum Job 
DEKRA Automobil GmbH-Firmenlogo
Bausachverständiger Immobilien (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH
agap2 - HIQ Consulting GmbH-Firmenlogo
Testingenieur:in Mechatronik & Elektrotechnik agap2 - HIQ Consulting GmbH
Großraum Frankfurt am Main, Mannheim oder München Zum Job 
DEKRA Automobil GmbH-Firmenlogo
Experte Digitale Markenführung (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH
Stuttgart Zum Job 
DEKRA Automobil GmbH-Firmenlogo
SAP & Salesforce Service Manager (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH
Stuttgart Zum Job 
DEKRA Automobil GmbH-Firmenlogo
Sachverständiger Umweltschutz & Emission (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH
Karlsruhe Zum Job 
DEKRA Automobil GmbH-Firmenlogo
Fachkraft Arbeitssicherheit & Gesundheit (m/w/d) DEKRA Automobil GmbH
Oberfranken, Oberpfalz Zum Job 

125 km vor der Nordseeküste entsteht derzeit der am weitesten von der Küste entfernte Offshore-Windpark. Im Cluster „Borkum 2“ herrschen für die zunächst 80 geplanten Riesenwindräder – die Spitzen der Rotoren erreichen am Scheitel fast die Höhe des Kölner Doms – bei Windgeschwindigkeiten bis zu 160 km/h beste Bedingungen zur Umwandlung von Windenergie in Strom. Dieses Jahr sollen die ersten zehn bis 20 der 5-MW-Anlagen installiert werden.

Rund 400 MW wird die erste Ausbaustufe des Windpark-Clusters leisten. Die Energiemenge reicht bequem aus, um den Bedarf aller Fabriken, Büros, öffentlichen Einrichtungen und Haushalte einer modernen Industriestadt von der Größe Mannheims zu decken. Technologische Herausforderung von Borkum 2 ist – neben den Windgeneratoren und ihren Gründungsbauwerken in 40 m Wassertiefe – das Durchleiten der Energie zum Festland.

Mit rund 300 Mio. € entfällt ein Viertel der Gesamtkosten des Offshore-Windparks allein auf den Stromtransport. Ausschlaggebend hierfür ist die auf offener See erforderliche Umspannung von Wechselstrom auf Gleichstrom. Der von den Windgeneratoren erzeugte Wechselstrom ist aufgrund hoher Übertragungsverluste in den Wechselstromkabeln für Transporte von mehr als 60 km durch das Meer ungeeignet. Das Umspannen übernimmt eine „Riesensteckdose“, die hoch über der Wasseroberfläche auf einer 35 m x 50 m großen Plattform verankert ist. Hierbei kommt erstmals in einem Offshore-Windpark die von ABB entwickelte Technologie HVDC Light (High Voltage Direct Current) zum Einsatz.

Statt deutlich schwererer Anlagen, die auf Thyristortechnologie beruhen, spannen auf hoher See mehr als 21 Mio. Transistoren den Wechselstrom aus den Generatoren der Windräder auf hochgespannten Gleichstrom um. Die kleinen Halbleiterbauelemente benötigen deutlich weniger Raum als die HVDC-Anlagen, die auf Thyristortechnik beruhen. Angesichts der extremen Verhältnisse an einem Standort mit 40 m Meerestiefe weit draußen in der rauen Nordsee spart der Verzicht auf jede Tonne Gewicht und jeden Kubikmeter umbauten Raum erheblich Kosten. Die HVDC- Light-Technologie ist wesentlich kompakter und damit deutlich wirtschaftlicher als die herkömmlichen, auf Thyristortechnik basierenden HVDC-Anlagen.

Die „leichte“ Transistortechnik bietet noch einen Vorteil, der sie für ihren Einsatz in Windparks weit draußen auf hoher See prädestiniert. Anders als Thyristor-basierte Anlagen, die beim Hochfahren nach einer Flaute eine erhebliche Energieleistung zum erneuten Anlaufen benötigen, sind HVDC-Light-Anlagen „schwarzstartfähig“: Sie können nach einem Stillstand leicht aus dem Stand hochgefahren werden.

Das Umspannwerk ruht 25 m über dem Meeresspiegel auf einem 1500 t schweren Gerüst

Das Hochsee-Umspannwerk ruht 25 m über dem Meeresspiegel auf einem 1500 t schweren Stahlgerüst. Es ist für härteste Belastungen ausgelegt. So türmen Orkanböen die Wellen bis zu 15 m Höhe auf. Sie brechen sich mit ungeheurer Wucht an den Stahlträgern. Von der Riesensteckdose gelangt der hochgespannte Drehstrom durch ein 125 km langes Seekabel zum Festland. Beim Verlegen „pflügt“ eine vom Kabelverlegeschiff zum Meeresboden hinuntergelassene Vorrichtung eine Rinne in den Sand, in die die nur etwa 10 cm durchmessenden Kabel automatisch eingebracht werden. Das Kabel ist umweltschonend mit Kunststoff isoliert.

Windparks weit draußen auf offener See werden bald zum gewohnten Bild gehören, sollen die Klimaschutzziele der Europäischen Union erreicht werden. Offshore-Anlagen liegen im weltweiten Trend, Energie weit entfernt von den Ballungsräumen zu gewinnen und mit möglichst geringem Verlusten zum Verbraucher zu bringen. GÜNTER STARK

Der Autor leitet den Fachvertrieb elektrische Netze von ABB.

Ein Beitrag von:

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.