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18. Nov. 14

Meilenstein der Windenergie: Elf Windräder drehen sich vor der Küste des dänischen Vindeby. Kein Offshore-Windpark der Welt ist älter.

Am Anfang war Vindeby

Der dänische Windpark hat die Offshore-Technologie entscheidend voran gebracht

Vom flachen ins tiefe Wasser

Von Volker Kühn

Seit 1991 der weltweit erste Offshore-Windpark Vindeby vor der Küste von Lolland in Betrieb ging, hat sich die Industrie rasant verändert. Anfangs wurden On-shore-Windräder einfach ins flache Wasser gesetzt. Der Bau der großen Windparks weit draußen in der Nord- und Ostsee ist aber erst möglich geworden, weil sich die Technik grundlegend weiterentwickelt hat. Die wesentliche Veränderungen im Überblick.

Die elf Windräder von Vindeby wurden in einer Wassertiefe von 2,5 bis 5,5 Metern unmittelbar vor der Küste errichtet. Seither haben sich die Ingenieure immer weiter hinaus auf die offene See gewagt. Heutige Windparks stehen bis zu 100 Kilometer vom nächsten Servicehafen entfernt und verfügen über ganzjährig besetzte Wohnplattformen, in denen die Wartungsmannschaft unterkommt. Eine besondere Herausforderung sind hier die großen Wassertiefen. Den Rekord für festverankerte Windräder hält derzeit eine Anlage in Schottland mit einer Tiefe von 45 Metern. Schon heute rechnen Techniker aber Projekte in Tiefen von 60 Metern und mehr durch. Ein Treiber dieser Entwicklung könnte nach Einschätzung des Windtechnik-Experten Norbert Giese vom deutschen Turbinenbauer Senvion Japan werden: Seit der Reaktorkatastrophe von Fukushima interessiere sich das Land stark für die Offshore-Windkraft. Wegen der steil abfallenden Küstenlinie Japans könnten Windparks aber nur in großen Tiefen gebaut werden.

Wie im Stollen eines Bergwerks: Im Vergleich zu heutigen Anlagen, sind die Türme in Vindeby schmal und eng.

Windräder-Fundamente aus Beton

Die Windräder von Vindeby ruhen auf Betonsockeln – eine Bauart, die sich für flache, tragfähige Meeresböden bewährt hat. Daneben sind heute vor allem drei Fundamentarten üblich: Monopiles, die in den Meeresgrund gerammt werden, aus Stahlröhren verschweißte Tripods und sogenannte Jackets – viereckige, fachwerkartige Stahlröhrenkonstruktionen. Eine weitere Variante sind Bucket- oder Saugpfahlfundamente. Dabei wird ein zylinderförmiges Stahlfundament mit der Öffnung nach unten auf den Meeresboden gesetzt und durch die Erzeugung eines Unterdrucks verankert. In besonders großen Wassertiefen könnten künftig auch schwimmende Fundamente zum Einsatz kommen, deren Schwimmkörper mit straffen vertikal und diagonal verlaufenden Seilen am Grund befestigt wird.

Die Standard-Turbine, weil am häufigsten eingesetzt: die STW 3,6 MW.

Immer höhere Türme, immer längere Rotorblätter

Die Höhe der Türme wird vor allem bestimmt durch den Durchmesser ihrer Rotoren: Sie müssen so hoch aufgehängt werden, dass sie auch bei einer Sturmflut nicht den maximal erwartbaren Wellenkamm berühren. Die längsten derzeit gebauten Rotorblätter messen mehr als 80 Meter und sind damit gut fünfmal so lang wie die Flügel, die sich in Vindeby drehen. Die Nabenhöhe heutiger Windparks liegt meist bei 80 bis 100 Metern über dem Meeresspiegel und die Gesamthöhe der Türme bei 120 bis 160 Metern.

Das Serviceschiff „Tender” auf seinem Weg zu den Turbinen.

Turbinenleistung mehr als verzehnfacht

Als die Turbinen von Vindeby in Betrieb gingen, wurde ihre Leistung noch in Kilowatt angegeben: Stolze 450 KW erzeugt jedes einzelne Windrad. Die heute gängige Messgröße ist das Megawatt, und plötzlich wirken die Dimensionen von Vindeby mit 0,45 Megawatt eher kümmerlich. Zum Vergleich: Die aktuellen Turbinen von Herstellern wie Siemens oder Senvion haben eine Leistung von sechs Megawatt, Samsung etwa betreibt Anlagen mit sieben MW und Vestas entwickelt bereits eine Turbine mit acht Megawatt.

Iris Franco Fratini
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