Floating Wind Farms - Weiterentwicklung der Offshore Windkraft

Präsentation zum Thema: "Floating Wind Farms - Weiterentwicklung der Offshore Windkraft"—  Präsentation transkript:

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 Ausgangslage der Offshore Windkraft Floating Wind Turbines
Standorte Gründung Floating Wind Turbines Konzepte Vor- und Nachteile Pilot- und Testanlagen Hywind WindFloat Ausblick Zusammenfassung Quellen

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

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

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

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

7 2. Floating Wind Farms - Konzepte
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

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

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

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

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

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

14 3. Pilot- & Testanlagen - Projekt Hywind
1. Herstellung: 2. 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

16 3. Pilot- & Testanlagen - WindFloat
Technik & Besonderheiten: 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
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

19 Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
Noch Fragen???

20 6. Quellen EWEA: „The European offshore wind industry - key trends and statistics”, Broschüre 2012