Dümpelt immer erfolgreicher herum: schwimmende Windkraft

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Warum schwimmende Windkraft jetzt die Welt erobert

MingYang aus China nahm kürzlich die größte schwimmende Windkraftanlage der Welt in Betrieb. Vor der Küste Schottlands haben Arbeiter zum ersten Mal Komponenten einer schwimmenden Anlage auf hoher See getauscht und mehr als 300 Projekte mit einer Gesamtleistung von 266 GW sind in der Pipeline.

Schwimmende Windräder dümpeln herum und sie werden genau deswegen immer beliebter – denn sie tun das an Orten, an denen sonst nichts anderes geht.

Die Fakten:

1. Windkraftanlagen, die schwimmen, verschaffen der Windkraft Platz. Denn nach Jahrzehnten des Zubaus in vor allem küstennahen Gewässern werden geeignete Standorte für fest im Boden verankerte Anlagen rar, die aktuell maximal 50 bis 80 Meter tief ins Wasser reichen. Ginge es noch tiefer für fest verankerte Anlagen, bräuchte es mehr und widerstandsfähigeres Material, das schwerer zu transportieren und zu installieren wäre; die Kosten dafür stiegen schneller als der Leistungsgewinn bis zu einem Punkt, an dem schwimmende Anlagen günstiger und effizienter sind. (Windedition)
   

2. Allerdings gibt es auch nicht-technische oder nicht-wirtschaftliche Gründe für schwimmende Windkraft: Gebiete mit wenig Wassertiefe sind oft auch Gebiete, in denen Schifffahrt, Tourismus, Fischerei, Naturschutz und Marine eine große Rolle spielen. Alles konkurriert mit allem um die kostbare Wasserfläche, und damit ähnelt etwa die deutsche Nordseebucht zurzeit eher einem Mallorca-Pool im August als einem Meer. Was Platz machen kann, sollte es auch tun.
   

3. Auch auf die Gefahr hin, das Offensichtliche auszusprechen: Schwimmende Windkraftanlagen zeichnen sich dadurch aus, dass mit Ausnahme ihrer Anker nichts den Boden berührt. Bei den bisher verwendeten Anlagen wird der Monopile, ein langer Stahlpfahl bzw. das Dreibein, das die Anlage trägt, tief in den Boden gerammt.
   

4. Zurzeit sind schwimmende Anlagen auf die Megawattstunde gerechnet (orange Linie) noch circa dreimal so teuer wie fest verankerte (blaue Linie). Die Differenz wird laut des norwegischen Thinktanks DNV über die Jahre weiter abnehmen.

   

   Globale Durchschnittskosten (LCOE) für Offshore-Windkrafttypen. Quelle: Rabobank

   
   

5. Deutsche Seegebiete sind meist flach genug für fest verankerte Windkraftanlagen. Aber in den gesamten Gewässern Europas könnten schwimmende Plattformen bis zu 80 Prozent aller Offshore-Windkraftanlagen ausmachen und dabei 4000 GW liefern. Die größten Potenziale haben Großbritannien, Irland, Frankreich, Spanien und Portugal, deren Nordsee- bzw. Atlantikküsten von steil abfallenden Meeresbetten geprägt sind. (Irena, PDF, S. 58 & BWO)

   
   

6. Vor der Küste des schottischen Aberdeen operiert bereits heute mit Kincardine der größte schwimmende Windpark der Welt (50 MW), drei weitere befinden sich wiederum in Schottland und Portugal. All diese Projekte haben gemein, dass sie verhältnismäßig klein sind. Denn noch ist die Technologie nicht ausgereift. Verschiedene Konzepte ringen miteinander. (Spektrum)
   

7. Hauptsächlich vier Typen werden gerade diskutiert, und damit du sie dir merken kannst, vergleiche ich jeden Typ mit einem Wasserspielzeug:

   

   Quelle

   • Halbtauchende Plattform („Semisubmersible“) – Miteinander verbundene Säulen und Pontons treiben, stabilisiert durch Auftrieb und Ballast an der Meeresoberfläche. Schleppanker fixieren die Anlage. Windfloat in Portugal arbeitet mit diesem Konzept.
     
     Zentraler Vorteil: Kann komplett an Land montiert werden. Zentraler Nachteil: Schwankt stärker. Ähnelt am ehesten: einer opulenten Luftmatratze in Südseeinsel-Look mit Palme.

   • Spar-Plattform – Schwimmender Zylinder, der im Wasser treibt und verankert ist. Beispiel: Hywind in Schottland.
     
     Zentraler Vorteil: Schaukelt kaum, einfaches Design. Zentraler Nachteil: Braucht große Wassertiefen, eher aufwändige Installation. Ähnelt am ehesten: einem Tauchring mit Seilen.

   • Tension Leg Plattform (TLP) – Untergetauchte, auftriebsstarke Plattform, die von starken, gespannten Ketten am Meeresboden gehalten wird.
     
     Zentraler Vorteil: Sehr stabil. Zentraler Nachteil: Teure Verankerung. Ähnelt am ehesten: Dem großen schwimmenden Donut, an dem sieben Kinder gleichzeitig ziehen, um darauf zu klettern.
     

   • Ponton-Plattform („Barge“) – Breit, flach, wenig Tiefgang. Ein Ponton schwimmt auf der Wasseroberfläche, darauf die WKA.
     
     Zentraler Vorteil: Einfache, billige Konstruktion, kann übers Wasser geschleppt werden. Zentraler Nachteil: Wellen lassen diese Anlage stark schaukeln. Ähnelt am ehesten: einem Tretboot mit Wasserrutsche.
     

8. Der Anteil schwimmender Anlagen an neuen Offshore-WKAs steigt seit Jahren stetig, aber langsam. Sobald die Technologie erprobter ist, erwarten Analysten allerdings, dass immer mehr Windparkbetreiber auf schwimmende Plattformen setzen. Die weltweite Kapazität könnte sich innerhalb der nächsten zehn Jahre ungefähr vervierzigfachen. Europa wird den Trend anführen.
   

   

   Prognosen für den Zubau von schwimmender Windkraft. Quelle: Rabobank

9. Equinor aus Norwegen, Principle Power aus den USA und Mingyang aus China sind wichtige Hersteller schwimmender WKAs. Aus Deutschland erproben gerade EnBW und Aerodyne Engineering die „Nezzy“ in der Ostsee.

👉️ Steige tiefer ein

• „Guide to a Floating Offshore Wind Farm“ (PDF, Stand 2023)

• Engineering with Rosie mit einem Intro auf Youtube (16 Minuten)

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