Windräder auf dem Meer haben das Potential, zum wichtigsten Pfeiler der Energiewende zu werden. Doch an den Küsten sind gute Standorte rar. Schwimmende Windkraftwerke, die Gebiete hunderte Meilen entfernt von der Küste erschließen, könnten eine Lösung sein.
Die Offshore-Windkraft gilt derzeit als Schlüssel, um die weltweiten CO2-Emissionen zu senken und die Energiesicherheit zu erhöhen. Denn anders als an Land, weht der Wind auf hoher See stärker und dazu noch beständiger – zwei Fliegen mit einer Klappe.
Nur 5 % der Meereszonen für stationäre Offshore-Windparks geeignet
Wenn da nicht das Standort-Problem wäre. Denn nur ca. fünf Prozent der für die Windkraft geeigneten Meereszonen sind flach genug, um Windkraftturbinen fest auf dem Meeresboden zu verankern.
Aus diesem Grund wird seit Jahren an schwimmenden Windrädern, so genannten "Floating-Offshore-Anlagen", getüftelt. Mit ihnen ist man nicht mehr auf Standorte entlang der Küsten angewiesen, an denen der Meeresboden (noch) nicht tief abfällt. Theoretisch können sie selbst hunderte Meilen vom Land entfernt klimafreundliche Energie erzeugen.
Einige wenige sind bereits in Betrieb und ihr Aufbau hat sich grundsätzlich bewährt. Daher dient er auch aktuellen Floating-Offshore-Anlagen als Blaupause: Die Turbinen werden von sogenannten "Spar-Bojen" aus Stahlröhren getragen. Diese sind mit Seilen am Meeresgrund verankert. So weit so einfach. Doch im Detail ist die Konstruktion schwimmender Windturbinen natürlich weitaus komplizierter, muss sie doch starken Stürmen und haushohen Wellen standhalten. Und dann wäre da noch die aufwändige Montage auf dem Meer…
TetraSpar gehört zum Offshore-Windkraft-Anlagentyp "Floating Spar" . Quelle: Adobe Stock.
Die erste industriell gefertigte Offshore-Windkraftanlage
Einer, der hierfür nach Lösungen sucht ist Henrik Stiesdal. 1991 brachte der damalige Chefingenieur der Siemens-Windsparte den ersten Offshore-Windpark der Welt ans Netz.
Für TetraSpar, den Prototypen der weltweit ersten industriell gefertigten Offshore-Windkraftanlage, hat der Däne eine tetraeder-förmige Plattform aus industriell vorgefertigten Stahlelementen konstruiert, die im Hafen nur noch zusammengefügt und mit Bolzen gesichert werden muss. Das aufwändige Zusammenschweißen erübrigt sich dadurch.
Außerdem wurde die Turbine für TetraSpar von der Kaikante mit einem herkömmlichen Kran zu Wasser gelassen. Die Installation des Ballastkiels, der die schwere Windturbine im Sturm aufrecht hält, erfolgte ebenfalls unter Wasser, nachdem die Anlage ausreichend tiefe Gewässer erreicht hatte. Im Gegensatz zu anderen Konzepten war es dadurch möglich, das TetraSpar-Fundament bereits im Hafen mit geringer Wassertiefe vorzufertigen. Inzwischen liegt es an Norwegens Atlantikküste vor Anker.
"Die fundierte Erfahrung unserer Projektpartner war hier von unschätzbarem Wert. Darüber hinaus freuen wir uns natürlich sehr, dass neue Technologien, die noch vor ein paar Jahren Wunschdenken waren und nur auf dem Papier bestanden, nun erfolgreich umgesetzt wurden. Alles weist darauf hin, dass unser Hauptziel, nämlich die schwimmende Windkraft zur Marktreife zu führen, erreicht werden kann, nicht nur auf Prototyp-Ebene, sondern im großtechnischen Maßstab."
Henrik Stiesdal, Chairman of the Board of Directors, TetraSpar Demonstrator ApS
In Deutschland beschränkt sich das Engagement für schwimmende Offshore-Windkraftanlagen bislang auf die Beteiligung an europäischen Forschungsvorhaben. Nord- und Ostsee sind schließlich flach genug für Windräder mit festen Fundamenten.