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30. Apr. 18

Testfeld für Offshore-Wind: Sehnsucht nach Beta Ventus

In den zwölf Turbinen des Offshore-Windparks Alpha Ventus erforscht die Branche seit 2010 neue Technologien. Seit Langem gibt es Rufe nach einem weiteren Testwindpark. Jetzt signalisiert die Bundesregierung Zustimmung

Von Steven Hanke

Beim Gedanken an die riesigen Windräder, die sich Mitte des kommenden Jahrzehnts auf dem Meer drehen sollen, wird selbst Professor Andreas Reuter schwindelig. „Das sind Größenordnungen, da habe ich immer noch Schweiß auf der Stirn“, sagt der Leiter des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme (IWES). Propeller von 200 Metern Durchmesser, jeder Flügel mit 100 Metern so lang wie eine Saturn-5-Rakete.

„Das sind wildeste Konstruktionen, die größten rotierenden Maschinen, die die Menschheit je gebaut hat“, erklärt der Spitzenforscher ehrfurchtsvoll.

Die Hightech-Kraftwerke auf dem Wasser seien vollgestopft mit Sensoren und Leistungselektronik, die es in dieser Form sonst nirgendwo gebe. Kürzlich sei im IWES-Prüfstand in Bremerhaven der erste supraleitende Generator gelaufen, wovon man bis dato nur in Science-Fiction-Romanen gelesen habe.

Und als seien die technischen Herausforderungen nicht groß genug, dürfen die Offshore-Windräder der Zukunft pro Kilo nur ein Hundertstel dessen kosten, was bei Raketen üblich ist. Die Luft- und Raumfahrer vom DLR, mit denen das IWES bei der Entwicklung der Windräder zusammenarbeitet, staunen laut Reuter regelmäßig Bauklötzer.

In der Offshore-Windenergie sind acht Jahre eine Ewigkeit. Höchste Zeit, neue Prototypen auf See zu errichten

Der Institutsleiter ist dennoch zuversichtlich, die Maschinen sicher zum Laufen zu bringen. Voraussetzung ist allerdings, dass die Prototypen in der Praxis getestet werden können, bevor sie in die Serienfertigung gehen.

Doch genau hier liegt das Problem. Denn in Deutschland fehlt es an Standorten für Pilotanlagen. Seit dem Offshore-Testfeld Alpha Ventus, das 2010 in Betrieb ging, wurden keine Flächen mehr bereitgestellt. Acht Jahre sind beinahe eine Ewigkeit, wenn man bedenkt, wie rasant sich die Technik entwickelt.

Zum Vergleich: Bei Alpha Ventus sind die Rotordurchmesser nur halb so groß wie die, die jetzt entwickelt werden. Höchste Zeit also für ein Beta Ventus.

„Wir haben ganz dringenden Bedarf, dass kurzfristig Standorte nutzbar gemacht werden können“, sagt Ursula Prall, Vorstandsvorsitzende der halbstaatlichen Stiftung Offshore-Windenergie, der Alpha Ventus gehört.

Der Handlungsdruck sei noch einmal deutlich gestiegen, seit die ersten Unternehmen in den beiden jüngsten Offshore-WInd-Auktionen ankündigten, in den Jahren 2024/25 Windparks in der deutschen Nordsee ohne staatliche Vergütung zu bauen.

Die Basis für ihre Kalkulation sind neben steigenden Strompreisen deutlich sinkende Kosten durch immer größere Anlagen von bis zu 15 Megawatt Leistung. Die müssen in der Praxis getestet werden. Im Jahr 2022 muss laut Prall das Testfeld 2.0 zur Verfügung stehen.

Das Offshore-Testfeld hat es in den Koalitionsvertrag geschafft. Besonders Christian Pegel hatte sich dafür eingesetzt

Unterstützung kommt von den Küstenländern. Im „Cuxhavener Appell“ forderten sie Ende vergangenen Jahres vom Bund ein ambitioniertes Förderprogramm zur Erforschung und Entwicklung der Offshore-Windenergie, inklusive Testfeldern für die Erprobung. Nur so seien die angekündigten Kostensenkungen zu erreichen.

Die neue Bundesregierung scheint das aufgreifen zu wollen. Das Testfeld hat es sogar in den Koalitionsvertrag geschafft, kurz vor Redaktionsschluss und zur großen Überraschung vieler. „Wir setzen uns für ein nationales Offshore-Testfeld ein, mit dem wir die Offshore-Potenziale in der Energiewende erforschen werden“, schreiben Union und SPD.

Der Vermerk im Koalitionsvertrag ist laut Prall dem Land Mecklenburg-Vorpommern zu verdanken, vor allem Energieminister Christian Pegel (SPD). Er habe in den Koalitionsverhandlungen darauf gedrängt und Pläne für einen konkreten Standort in der Schublade.

Die Schweriner Landesregierung ist 2016 vorgeprescht und hat im Landesraumentwicklungsprogramm eine Fläche von 13 Quadratkilometern für ein Testfeld reserviert. Zehn Kilometer vor der Küste von Rostock-Warnemünde könnten so zehn bis zwölf Demonstrationsanlagen entstehen. Das Land stellt 16 Millionen Euro für die Flächenuntersuchung bereit. Die Bedingung ist, dass der spätere Betreiber des Windparks das Geld zurückzahlt.

Für ein Offshore-Wind-Testfeld muss das Gesetz geändert werden. Doch in der jüngsten EEG-Novelle fehlt das Thema

Vor einer möglichen Umsetzung bleibt allerdings viel zu tun. Die größte Hürde ist, dass solche reinen Testfelder laut Gesetz derzeit nicht an das Stromnetz angeschlossen werden dürfen. Im gültigen Offshore-Netzentwicklungsplan für den Zeitraum bis 2030 ist diese Möglichkeit nicht vorgesehen.

Das heißt, nach geltender Rechtslage würde das Testfeld frühestens nach 2030 realisiert. Hier wäre also bald eine Gesetzesänderung nötig, um den Netzanschluss zuzulassen. Die Offshore-Stiftung setzt sich dafür ein, das Testfeld in den Flächenentwicklungsplan aufzunehmen, den die Genehmigungsbehörde BSH 2019 erstmals erstellt.

Die Bundesregierung hat es aber nicht allzu eilig. In ihrer Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes, das bis Anfang Juli dieses Jahres beschlossen sein soll, taucht das Thema bislang nicht auf.

Solang der Netzanschluss nicht geregelt ist, laufen finanzielle Privilegien für Pilotanlagen ins Leere. 2016 hatte der Gesetzgeber entschieden, bis 2020 maximal 50 Megawatt Netzanschlusskapazität an bestehenden oder beauftragten Stromleitungen für Prototypen und Forschungsanlagen zu vergeben.

Ein zusätzliches Alpha Ventus pro Jahr – das wäre aus Sicht der Offshore-Windenergie eine sinnvolle Größenordnung

Sie müssen sich nicht in Ausschreibungen um eine staatliche Förderung bewerben, wie das für alle kommerziellen Anlagen fortan Pflicht ist. Stattdessen erhalten Pilotanlagen einen festen Einspeisetarif von zehn Cent je Kilowattstunde.

Doch das half wenig. Einige Unternehmen wie EWE oder RWE beantragten eine Genehmigung für Testanlagen an ihren kommerziellen Windparks Riffgat und Kaskasi. Die Bundesnetzagentur lehnte das ab, insbesondere aus Haftungsgründen. Die Sorge war, dass die Testanlagen den Netzanschluss für die bestehenden, übrigen Anlagen stört.

Besonders bitter ist das für EWE. Der Energieversorger aus Oldenburg plante mit Partnern wie dem IWES schon länger das Forschungsprojekt Sealence als Erweiterung von Riffgat. Ziel war, ein ökonomisch und ökologisch optimiertes Fundamentsystem zu entwickeln. Die Bundesregierung hatte dafür bereits rund sieben Millionen Euro Fördergelder aus dem Energieforschungsprogramms zugesagt.

Einen Zuschlag von der Bundesnetzagentur erhielt lediglich ein Projekt, das heute dem kanadischen Energieversorger Northland Power gehört. Er darf im Rahmen seines geplanten Nordsee-Windparks Deutsche Bucht bis Ende 2019 zwei Anlagen der Acht-Megawatt-Klasse vom Hersteller MHI Vestas zu Testzwecken errichten.

Um solche versicherungstechnischen Probleme zu umgehen, fordert die Offshore-Branche ein eigenes Testfeld, eine Art Kinderstube abseits der kommerziellen Windparks. Mittel- bis langfristig seien pro Jahr durchschnittlich 50 Megawatt notwendig, also etwa ein Alpha Ventus jährlich.

Die Offshore-Windenergie wünscht sich ein Testfeld für die unterschiedlichsten Konzepte verschiedener Hersteller

Die Pilotparks sollten abschnittsweise errichtet werden, damit verschiedene Hersteller mit unterschiedlichen technischen Konzepten zu unterschiedlichen Zeitpunkten zum Zuge kommen. Ausprobiert werden sollten dabei neben neuen Windrädern und Fundamenten auch neue Netzanbindungskonzepte.

Vorbilder findet man im Ausland. So haben etwa die Niederländer gerade ein Testfeld für bis zu 20 Megawatt installierter Leistung zur Verfügung gestellt. Den Zuschlag für die Borssele Wind Farm 5 erhielt das Konsortium Two Towers aus dem Baukonzern Van Oord, dem Projektentwickler Investri Offshore (beide Niederlande) und dem französischen Finanzberater Green Giraffe.

Sie dürfen bis 2021 zwei Pilotanlagen von Vestas mit jeweils 9,5 Megawatt Leistung errichten und erhalten dafür bis zu 59 Millionen Euro Förderung. Getestet werden soll unter anderem auch ein revolutionäres Ökodesign für den Schutz der Fundamente vor dem Aus- und Unterspülen (Kolkschutz). Dazu soll ein künstliches Austernriff um die Anlagen geschaffen werden.

Der deutsche Gesetzgeber wird auch seine hohen Anforderungen an die Definition von Pilotanlagen womöglich lockern müssen. Bislang gelten als Pilotanlagen die drei ersten eines Typs, deshalb dürfen auch nur höchstens drei beantragt werden.

Sie müssen laut Gesetz „eine wesentliche, weit über den Stand der Technik hinausgehende Innovation“ darstellen. Nicht als Pilotanlagen zählen solche, die lediglich größer, höher oder leistungsstärker sind als bestehende.

Für IWES-Forscher Reuter ist das „völliger Quatsch“. Diese Definition unterschätze komplett, wie stark die Komplexität der Anlage mit ihrer Größe steigt. „Wir haben jegliche Komfortzone verlassen“, sagt er.

Volker Kühn
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