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Floating Wind Farms - Weiterentwicklung der Offshore Windkraft Eine Präsentation von Philipp Pfeffermann Ingenieurhydrologie I Kolloquium SoSe 2013 Prof.

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1 Floating Wind Farms - Weiterentwicklung der Offshore Windkraft Eine Präsentation von Philipp Pfeffermann Ingenieurhydrologie I Kolloquium SoSe 2013 Prof. Dr. rer. nat. Manfred Koch

2 Gliederung 1.Ausgangslage der Offshore Windkraft Standorte Gründung 2.Floating Wind Turbines Konzepte Vor- und Nachteile 3.Pilot- und Testanlagen Hywind WindFloat 4.Ausblick 5.Zusammenfassung 6.Quellen 2

3 1. Ausgangslage der Offshore Windkraft– Standorte Herkömmliche Offshore anlagen: Nur bis 50m Tiefe ausgelegt Verwendete Konzepte stoßen schnell an wirtschaftliche Grenzen Standorte stark beschränkt! Konzentration in südlicher Nordsee 3

4 1. Ausgangslage der Offshore Windkraft – Standorte 4 Potentielle Standorte: Etwa 75 % des weltweiten Offshore-Potentials befindet sich bei Wassertiefen > 30 m.

5 1. Ausgangslage der Offshore Windkraft – Gründung Konzepte in EntwicklungsphaseHerkömmliche Konzepte 5 Übersicht der Offshore Gründung:

6 1. Ausgangslage der Offshore Windkraft – Gründung Konstruktion herkömmlicher Konzepte: kostspielig zeitaufwändig Wetterabhängig umweltbelastend 6

7 2. Floating Wind Farms - Konzepte 7 Konstruktion schwimmender Konzepte:

8 2. Floating Wind Farms - Konzepte 1. Spar-Buoy - Tanzender Turm Konstruktion: Langer hohler Stahlzylinder mit Ballasttank am Tiefpunkt Mit Muringen am Grund befestigt Vorteil: materialsparend sehr große Tiefen realisierbar, bis 700m Nachteil: bei Sturm, kann sich Anlage bis zu 20m auf- und ab bewegen Setzt bestimmte Wassertiefe voraus Installation im Wasser 8

9 2. Floating Wind Farms - Konzepte 2. Tension Leg Plattform – TLP Konstruktion: Stahlkonstruktion mit Auftriebskörpern Vertikale & Diagonale Verspannung mit Meeresboden, starres System Schwebende Plattform Vorteil: Komplette Herstellung im Hafen Witterungsunabhängige Produktion wartungsfreundlich Nachteil: Begrenzte Tiefe: m 9

10 2. Floating Wind Farms - Konzepte 3. Semi-Sub – Halbtaucher Konstruktion: mehrere verbundene Schwimmkörper Verankert am Meeresboden Vorteil: Komplette Herstellung im Hafen Serientauglich Nachteil: Hohe Materialkosten für Schwimmkörper Begrenzte Tiefe: m 10

11 2. Floating Wind Farms - Vorteile Höheres Seewindpotential Sehr großes Standortpotential Geringeres Konfliktpotential Kombinationsmöglichkeiten Serienfertigung Logistik, Transport 11

12 2. Floating Wind Farms - Nachteile Verbraucherferne Energieerzeugung Aufwändige Konstruktion Wartungsarbeiten stark wetterabhängig deutlich höhere Anlagenbelastungen Umweltauswirkung auf Meeresflora & -fauna 12

13 3. Pilot- & Testanlagen - Projekt Hywind Daten : Turbinenleistung: 2,3MW Turbinenhöhe: 65m Rotordurchmesser: 82m Unterteil 100m unter Wasser, mit 3 Tauen befestigt Ballasttank : 3000t Wassertiefe: 200m Inbetriebnahme: 2009 Entwickler: Statoil Hydro 13

14 3. Pilot- & Testanlagen - Projekt Hywind 1. Herstellung: Transport: 3. Montage:4. Abschleppen:

15 3. Pilot- & Testanlagen - WindFloat Daten: Turbinenleistung: 2 MW Rotordurchmesser: 40m Turbinenhöhe: 77m Wassertiefe: 45m Inbetriebnahme: 2011 Ort: Portugal Entwickler: Principle Power 15

16 3. Pilot- & Testanlagen - WindFloat Technik & Besonderheiten: 16 aktives Ausgleichssystem im Inneren bis zu 100 Tonnen Wasser werden hin und her gepumpt Nachteil, Teil der Energie geht verloren

17 4. Ausblick - Mehrfachanlagen Hexicon 17 Aufbau: Hexagon als Ballastsystem Durchmesser: 480m Lager auf Drehkopf, Ausrichtung zu Wind Auf Kontenpunkten sind WKA montiert (insg. > 50 MW) Wellenkraftwerke (15MW) in Verbindungselementen

18 5. Zusammenfassung In dem Bereich steckt viel Potential (s. energetisches Potential und große Standortauswahl) Sich schnell entwickelnder Forschungsbereich, da Erfahrungen von Offshore Erdöl- & Erdgasindustrie + Offshore Windkraft genutzt werden Man muss abwarten, wie Pilotprojekte abschneiden, und inwieweit diese sinnvolle Daten liefern 18

19 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Noch Fragen??? 19

20 6. Quellen EWEA: The European offshore wind industry - key trends and statistics, Broschüre energien/windenergie/item/5006-schwimmende-windkraftanlagen owerproduction/offshore/hywindhttp://www.ewea.org/ 20


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