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Der Offshore-Bereich der Windindustrie hat in den vergangenen Monaten für Schlagzeilen gesorgt – mit technischen Innovationen, »Smart Energy« und neuen Projekten. Von der »Windenergy Hamburg« erhofft sich die Branche weitere Impulse

Vom 25. bis 28. September findet die Leitmesse in der Hansestadt statt – zusammen mit der parallel laufenden globalen Konferenz von[ds_preview] WindEurope, bildet sie den »Global Wind Summit«, das nach Ansicht der Veranstalter wichtigste Treffen der Windindustrie weltweit.

Die »WindEnergy Hamburg« erwartet rund 1.400 Aussteller aus aller Welt, von denen etwa 40% Produkte oder Services für Windparks auf dem Meer im Angebot haben. Das Spektrum umfasst die gesamte Wertschöpfungskette und reicht von Turbinen, Türmen und Gründungen über Getriebe, Generatoren, Lager und Schmierstoffe bis zu O&M-Lösungen und Spezialschiffen.

Ein immer wichtigeres Thema für die Branche ist zudem »Smart Energy«: Die Notwendigkeit, die Lebenszykluskosten von Windturbinen zu senken und zugleich Windenergie mit anderen intelligenten Energielösungen zu kombinieren. Der Global Wind Summit zeigtdie Zukunft der Produktion, Integration und Speicherung von Windstrom sowie Projekte zur Sektoren-Kopplung. Dies ist eine enorme Herausforderung, die der Windindustrie großen Einsatz bei Forschung und Entwicklung abverlangt, von neuen Konzeptstudien bis hin zu intelligenten Turbinen, Rotorblättern und Steuerungssystemen.

Intelligenz durch Sensorik

Zu »Smart Energy« gehört auch die Digitalisierung sämtlicher Prozesse der Wertschöpfungskette und der Anlagenwartung mit Hilfe von Big Data. Systemaktualisierungen in der Mitte des Lebenszyklus und Maßnahmen zur Verlängerung der Lebenszeit rücken gleichfalls immer mehr in den Vordergrund. In der Praxis beinhaltet Digitalisierung beispielsweise die kontinuierliche Überwachung der tatsächlichen Lasten, die auf wichtige Komponenten einwirken. Anhand solcher Daten kann deren restliche Lebensdauer ermittelt und die Laufzeit optmiert werden.

Der Einsatz moderner Sensorik bei modernen Windturbinen nimmt zu. Sensoren erfassen Schwingungen, Temperaturschwankungen, Generator-Luftspaltwerte (die Aufschluss über die Rundheit des Rotors geben), die Verdrängung von Komponenten unter Last und vieles mehr. In die Hauptbestandteile von Windturbinen – Türme, Getriebe, Generatoren und Rotorblätter – integrierte Sensoren überwachen den Anlagenzustand und liefern wichtige Betriebswerte, mit deren Hilfe die Betreiber die Energieproduktion steuern können.

Ein weiterer wichtiger Einsatzort für Sensoren ist der Rotorblattansatz bei großen Onshore- und Offshore-Turbinen. Hier ermöglichen sie die Erfassung der tatsächlichen Lasteinwirkung bei jeder Drehung des Rotors in Echtzeit. Bei solchen Anlagen der neuesten Generation mit individueller Rohrblattverstellung (Individual Pitch Control, IPC) findet eine wesentlich häufigere Blattwinkelkorrektur statt, was jedoch die Abnutzung der Rohrblattlager verstärken könnte. Manche Turbinenhersteller verwenden daher inzwischen anstelle der bisherigen Vierpunkt-Kugellager dreireihige Wälzlager.

Insgesamt ist die Offshore-Wind-Branche derzeit durchaus optimistisch. Laut dem Global Wind Report 2017 von GWEC könnten demnächst über die Grenzen des europäischen Hauptmarktes hinaus auch andere Regionen weltweit schnelles Wachstum verzeichnen. GWEC verweist in diesem Zusammenhang auf die Schwellenmärkte und deren enormes Interesse an der Windindustrie und auf ihr beträchtliches Wachstumspotenzial. Zu der Gruppe dieser Länder gehören Taiwan, Südkorea, die USA (Ostküste), Japan, Indien, Brasilien und Australien. China ist bereits heute der größte Offshore-Akteur außerhalb von Europa. Den Angaben zufolge betrug der Offshore-Anteil im vergangenen Jahr 8% des Weltmarktes, mit weiter wachsender Tendenz. So kamen 2017 weltweit 4.334 MW an Offshore-Windkraftkapazität dazu, davon etwa 27% außerhalb Europas. Insgesamt sind nun global 18.814 MW installiert.

Der derzeit größte Windpark auf dem Meer, mit dessen Bau im laufenden Jahr begonnen wird, ist das »Hornsea One Projekt« in Großbritannien. Im Bereich der schwimmenden Windparks gilt die Beauftragung der weltweit ersten Anlage dieser Art in Schottland als Meilenstein der Entwicklung: die 30MW-Hywind-II mit fünf Turbinen von Siemens Gamesa.

Die nach wie vor gefragteste Lösung für die Gründung von Offshore-Windenergieanlagen war 2017 der Monopile, der laut WindEurope bei 87% aller installierten Anlagen in Europa eingesetzt wird, gefolgt von Jackets mit 9,4%. Die größten gegenwärtig verfügbaren Monopiles wiegen rund 1.500t, was den Druck erhöht, Errichterschiffe, Gründungsmanagement und Hebezeug-Kapazitäten laufend zu optimieren.

WindEnergy und Husum Wind

Zum Global Wind Summit versammelt sich die Welt der Windenergie alle zwei Jahre in Hamburg. Das »Who is Who« der deutschen Windbranche trifft sich vom 10.–13. September 2019 auf der »Husum Wind«, Partner und wichtigste deutsche Windmesse im Folgejahr.