Reiche Ernte auf hoher See

Megatrend Offshore
Das Zauberwort, das die Branche seit einigen Jahren elektrisiert, heißt Offshore. Die Zukunft der Windkraftnutzung soll nach dem Willen von Industrie und Politik auf hoher See liegen. Weht hier doch der Wind nicht nur stärker, sondern auch wesentlich konstanter als über dem Festland. Man muss nicht so hoch hinaus, denn der Wind gewinnt über der Meeresoberfläche schon in niedrigeren Höhen die erforderliche Geschwindigkeit. Und Platz ist ja ohnehin genug da, so die Befürworter. Schätzungen sagen voraus, dass der weltweite Energiebedarf locker mit Windenergieanlagen in Offshoreparks gedeckt werden kann.

Doch man muss auch tiefer herunter. In Wassertiefen von bis zu 40 Metern wird die Gründung zu einer ganz neuen Aufgabenstellung. Salzwasser und salzhaltige Luft werden zur Belastungsprobe für das Material, Sturm und Wellengang rütteln an den Konstruktionen. Für den Aufbau muss alles per Schiff antransportiert werden, die Aufstellung von Fundamenten und Turm erfordert Spezialschiffe und ist extrem wetterabhängig. So liegen die Baukosten mindestens beim Zwei- bis Dreifachen von Binnenanlagen. Auch die Wartung und Reparaturen bei Wind und Wetter sind Neuland für die Betreiber.

Vorreiter sind andere
Es ist also Pioniergeist gefragt, ähnlich wie bei der Entdeckung der unbekannten Erdteile vor vielen hundert Jahren. Kein Wunder, dass wie damals die seefahrenden Nationen zu den Vorreitern gehören. Die rund 30 jetzt schon weltweit in Betrieb befindlichen Offshore-Windparks stehen fast ausnahmslos vor den Küsten Dänemarks, Schwedens, Großbritanniens und Hollands. Deutschland – nicht gerade eine Nation von Seefahrern und mit relativ geringer Küstenlinie ausgestattet – hinkte lange hinterher. Für die Genehmigung eines Windparks müssen bis zu zwölf verschiedene Behörden zustimmen – das kann dauern. Natürlich steht dabei das Thema Umweltschutz im Vordergrund. Bis heute umstritten ist der Einfluss auf Meeresbewohner und Vogelwelt.


Die Rendite muss stimmen
Vor allem aber hakte es an der Finanzierung. Investoren zogen sich zurück oder wurden erst gar nicht gefunden, da sie die komplexen Genehmigungsverfahren und ausufernden Kosten scheuten und die Rentabilität der neuen Technologie anzweifelten. Selbst Enercon, einem der weltweit führenden Hersteller von Windenergieanlagen, ist das Risiko bis heute zu groß. Das Auricher Vorzeigeunternehmen investiert bewusst nicht in die Entwicklung von Offshore-Technologie. Der entscheidende Impuls kam Anfang 2009, als die Bundesregierung die Einspeisevergütung für Strom aus Offshore-Anlagen auf 15 Cent pro Kilowattstunde erhöhte - gegenüber 9,1 Cent für binnen erzeugten Windstrom. Damit lassen sich die geplanten Projekte besser rechnen, und auch die zunächst zögerlichen Energieriesen setzen nun auf den früher geschmähten Ökostrom. "Für Unternehmen und Finanzierer war dies der Startschuss, endlich mit der Umsetzung der lang geplanten Projekte zu beginnen", so Hermann Albers, Präsident des Bundesverbands Windenergie.

Pilotprojekt seit kurzem am Netz
Die Energieunternehmen Eon, EWE und Vattenfall setzten gemeinsam 45 Kilometer vor Borkum mit Alpha Ventus in sieben Monaten den ersten deutschen Offshore-Windpark in die Nordsee. Das 250 Millionen Euro teure Projekt ging unter großer Medienbeachtung im Herbst 2009 ans Netz. Das Feld besteht aus insgesamt 12 Windenergieanlagen mit einer Leistung von je 5 Megawatt, die rund 150 Meter über die Wasseroberfläche ragen und in 30 Meter tiefem Wasser stehen. Hinzu kommt ein Umspannwerk, das auch als Servicestation dient und mit Hubschrauberplattform, Ersatzteillager, Werkstatt und Unterkünften aufwartet.

Die erzeugte Strommenge soll den Verbrauch von 50.000 Haushalten decken. In erster Linie ist Alpha Ventus aber ein Pilotprojekt, mit dem die Technik erprobt und Erfahrungen mit derartigen Anlagen gesammelt werden sollen. Die Windenergieanlagen stehen auf riesigen Stahlkonstruktionen mit einer Höhe von 45 Metern und einem Gewicht von 700 Tonnen, die auf in den Meeresgrund gerammten Pfählen verankert wurden. Für die Montage kam eine ganze Flotte von Spezialschiffen, Schwimmkränen, Hubinseln und Schleppern zum Einsatz. So wurden die an Land vorgefertigten Turmsegmente, Gondeln und Rotoren von einer Hubplattform aus per Kran montiert. Ein 60 Kilometer langes und 16 Zentimeter starkes Seekabel mit einem Kupferkern von 10 Zentimetern Durchmesser leitet den erzeugten Strom über die Insel Norderney zum Festland.

40 weitere Windparks in Planung
Angesichts der extremen Wetterbedingungen werden Überwachung und Wartung der Anlagen von Alpha Ventus eine herausragende Rolle spielen. Kann das Feld per Schiff nicht angefahren werden, ist der Hubschrauber gefragt, von dem sich die Mitarbeiter rund zehn Meter abseilen müssen. Diese absolvierten übrigens ein spezielles Sicherheitstraining - inklusive Notwasserung mit dem Helikopter und Ausstieg unter Wasser. An rund 70 Tagen pro Jahr ist das Feld so sturmumpeitscht, dass es gar nicht erreicht werden kann und die Betreiber sich mit der Fernüberwachung begnügen müssen.


Europaweite Zusammenarbeit für mehr Ökostrom
Alpha Ventus ist nur der Anfang. Laut Angaben der Bundesregierung sind derzeit 25 Windparks in der Nord- und Ostsee genehmigt und weitere 15 beantragt. 2030 soll die auf hoher See installierte Leistung auf 25 Gigawatt steigen und über 15 Prozent des deutschen Strombedarfs decken. Auch international mischen deutsche Energiekonzerne auf dem Offshoremarkt mit. Eon und RWE wollen sich aktuell vor der windverwöhnten britischen Küste an Windparks beteiligen. Und neun Anrainerstaaten, darunter Deutschland, Großbritannien und Frankreich, vereinbarten kürzlich den Bau eines gewaltigen Stromnetzes in der Nordsee. Obwohl zunächst nur eine Absichtserklärung, preisen Experten diesen Entschluss als Meilenstein für die Ökostromwende. Damit könnte der von Offshore-Windparks erzeugte Strom bedarfsgerecht an die Verbraucher verteilt und die Versorgungssicherheit erhöht werden. Offshore-Windkraft entwickelt sich also derzeit zu einem prosperierenden und spannenden Zukunftsmarkt. Auch für angehende Ingenieurinnen und Ingenieure, die sich jetzt auf diese Aufgaben vorbereiten.