Schwimmende Offshore-Windkraft
Windkraftanlagen auf schwimmenden, am Meeresgrund verankerten Plattformen. Sie erschließen Wassertiefen ab etwa 60 m, in denen feste Fundamente unwirtschaftlich werden.
Rund 80 % des weltweiten Offshore-Windpotenzials liegen in Gewässern, die tiefer als 60 m sind (IEA Offshore Wind Outlook 2019), darunter die Küsten Japans, Koreas, Kaliforniens und Norwegens, das Mittelmeer und große Teile des Atlantikrands. Schwimmende Plattformen machen diese Gebiete nutzbar.
Die wichtigsten Plattformkonzepte:
- Spar-Boje: ein tiefgehender, ballastierter Zylinder; sehr stabil, braucht für die Montage aber tiefes Wasser an der Kaikante (Hywind Scotland, Hywind Tampen)
- Halbtaucher: drei oder vier Säulen, verbunden durch Pontons; geringer Tiefgang, Montage im Hafen (WindFloat Atlantic, Kincardine)
- Tension-Leg-Plattform (TLP): von straff gespannten Sehnen nach unten gezogen; kleiner Fußabdruck, aber anspruchsvolle Anker
- Barge: breiter, flacher Rumpf mit Dämpfungsbecken
Gehalten werden die Plattformen von Kettenlinien-Verankerungen aus Stahlkette, Kunstfaserseilen oder straffen Leinen mit Schlepp-, Saug- oder Rammpfahlankern. Untereinander verbinden sie dynamische Parkkabel, die auf Ermüdung durch Bewegung ausgelegt sind.
Die Pilotparks laufen gut: Hywind Scotland (30 MW) meldete in mehreren Jahren Kapazitätsfaktoren über 50 %. Weltweit waren bis 2024 allerdings erst etwa 250–300 MW installiert, und die Kosten sind hoch: Für vorkommerzielle Projekte werden Stromgestehungskosten von oft 150–250 USD/MWh genannt. NREL ATB und DNV erwarten, dass sich die Kosten mit Serienfertigung, ausgebauter Hafeninfrastruktur und größeren Turbinen denen fest gegründeter Anlagen annähern; wegen der Kosteninflation haben sich die Zeitpläne aber verschoben. Auch die Turbinenregelung muss angepasst werden, denn eine gewöhnliche Pitchregelung kann die Bewegungen der Plattform verstärken.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Offshore-Wind
Windkraftanlagen im Meer oder in großen Seen, meist auf festen Fundamenten in bis zu etwa 60 m Wassertiefe, wo der Wind stärker und gleichmäßiger weht als an Land.
- Pitchregelung (Blattverstellung)
Drehen der Rotorblätter einer Windkraftanlage um ihre Längsachse, um den Anstellwinkel zu ändern; damit wird die Leistung oberhalb der Nennwindgeschwindigkeit begrenzt und der Rotor angefahren und gestoppt.
- Azimutsystem (Windnachführung)
Motoren, Getriebe, Lager und Bremsen, die die Gondel einer Windkraftanlage um die Turmachse drehen, damit der Rotor im Wind steht.
- Kapazitätsfaktor
Verhältnis der Energie, die ein Kraftwerk in einem Zeitraum tatsächlich erzeugt, zur Energie, die es bei durchgehendem Betrieb mit voller Nennleistung erzeugt hätte.
- LCOE (Stromgestehungskosten)
Der konstante Preis pro MWh, mit dem alle auf den heutigen Wert abgezinsten Lebenszeitkosten eines Kraftwerks gedeckt sind, geteilt durch seine abgezinste Stromerzeugung über die Lebensdauer.