30.5.14 Hochtief - Vidar   Windpark Global Tech I
Luftfoto Scheer

Ziele des Wachstumskernkonsortiums

Der Leitspruch des Bündnisses „Meer Wind . Mehr Zukunft . Innovationen für Offshore-Wind aus Mecklenburg-Vorpommern“ bringt den Anspruch der beteiligten Partner zum Ausdruck, auf innovativer Basis einen signifikanten Beitrag zu einer erfolgreichen Energiewende in Deutschland und Europa zu leisten.
Aufbauend auf den Kompetenzen der Bündnispartner sollen Lösungen entwickelt werden, die insbesondere die wirtschaftliche Erschließung von Standorten von Offshorewindparks mit weiter Entfernung von der Küste, großen Wassertiefen sowie schwierigen Bodenverhältnisses ermöglichen.

Die Ziele

Das Bündnis ist in dem attraktiven Wachstumsmarkt der Offshore-Windenergie gut positioniert und verfolgt das Ziel, durch das Nutzen des Innovationspotenzials und die Verstärkung der Kooperation zwischen den Partnern eine langfristig nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung zu gewährleisten.

Für die Ausschöpfung des Erfolgspotenzials des Bündnisses und die Erreichung von Alleinstellungsmerkmalen im Wettbewerb wird vor allem die im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungsprojekte (FuE) zu erwartende Lösung technischer und technologischer Schlüsselprobleme entscheidend sein. Das betrifft insbesondere

Gründungsstrukturen
Installationstechnologien
Energieübertragungsplattformen

sowie die gemeinschaftliche Erarbeitung schlüsselfertiger Gesamtlösungen einschließlich der Energiespeicherung.

Das Bündnis will, beginnend mit dem Jahr 2020, jährlich einen kompletten Windpark errichten und darüber hinaus wesentliche Großkomponenten vermarkten. Bis 2025 soll diese Position weiter gefestigt und ausgebaut werden. Der angestrebte Marktanteil wird mit 10-15% am relevanten europäischen Markt anvisiert. Die entscheidenden Teilbereiche für das Bündnis sind dabei:

Gründungsstrukturen

Hier besteht die besondere Herausforderung in großen Wassertiefen und komplizierten Bodenverhältnissen. Der wichtigste Ansatz hierbei ist die Entwicklung und Produktion von XXL-Monopiles und entsprechender Installationstechnologien.

Ziel ist, Rohrdurchmesser von bis zu 10 m, Rohrlängen bis zu 110 m und Massen von bis zu 1.900 t fertigungstechnisch in hoher Qualität zu beherrschen.

Energieübertragungsplattformen

Der gegenwärtige Entwicklungsstand ist durch die unzureichende Lösung zahlreicher technischer Probleme, insbesondere an den Schnittstellen zwischen Stahlkonstruktion, Hilfssystemen und elektronischer Ausrüstung sowie der Fertigungstechnologie und der Logistik gekennzeichnet. Ziel ist die Entwicklung und Umsetzung standardisierter Lösungen, die zu einer deutlichen Reduzierung des Materialeinsatzes, der Fertigungszeiten, der Montagezeit und des Wartungsaufwandes führen.

Transport- und Installation

Die gegenwärtig verfügbaren Technologien zum Transport und zur Installation von Offshore Großstrukturen sind für weite Küstenentfernungen unter schwierigen Witterungsbedingungen sowie bei schwierigen Bodenverhältnissen nur bedingt geeignet. Ziel ist die Entwicklung, Fertigung und Vermarktung innovativer, universell einsetzbarer Technologien. Im Mittelpunkt dabei stehen innovative Errichtungskonzepte (z.B. Floating-Vessel-Solutions) Schwerlastlogistiklösungen, flexible Transport- und Handlingsysteme und innovative Technologien zur parkinternen Verlegung von Unterseekabeln.

Betrieb und Wartung

Als entscheidender Kostenfaktor bei einer langjährigen Nutzung der Offshore-Windparks kommt einem rationellen Betrieb und einer effizienten Wartung eine entscheidende Bedeutung zu. Ein Schlüsselproblem liegt hier in der Entwicklung universeller Technologien für die einheitliche Steuerung und Realisierung sämtlicher Wartungsprozesse.

Aufbauend auf einem einheitlichen und durchgängigen Datenmodell sollen effiziente Betriebs- und Instandhaltungsstrategien entwickelt und umgesetzt werden. Die entsprechenden Aufwendungen sollen im Ergebnis um mindestens 25% gesenkt werden.

Energiespeicherung

Abgesehen von den, an enge regionale Voraussetzungen gebundenen Pumpspeicherlösungen, gibt es bis heute keine effektiven Technologien zur Energiespeicherung im großindustriellen Maßstab. Die vom Bündnis angestrebte Energiespeicherung mittels cryogener Luft hat ein großes innovatives Potenzial und ist umweltfreundlich, skalierbar und unabhängig von den regionalen Bedingungen. Ziel ist die Entwicklung und Vermarktung entsprechender Anlagen mit dem Ziel, die Grundlastfähigkeit der Offshorewindindustrie zu unterstützen.


Die Projekte

Die Erreichung der technologischen Entwicklungsziele des Bündnisses wird von der erfolgreichen Realisierung der fünf FuE-Verbundprojekte abhängen, die wesentlichen Elemente der Wertschöpfungskette abbilden.

VP1: XXL-Monopiles
Hauptziel von Verbundprojekt 1 ist die Entwicklung innovativer Planungs- und Fertigungstechnologien für zugangsoptimierte XXL-Monopiles, die eine wirtschaftliche Gründung von Windparks in 40 – 60 m Wassertiefe bei gleichzeitiger Reduzierung der Lieferzeit um 20 % ermöglichen. Des Weiteren sollen ein simulationsgestütztes Zustandsüberwachsungssystem und ganzheitliche Korrosionsschutzkonzepte entwickelt werden.

VP2: Energieübertragungsplattform
Alle Entwicklungsziele im Verbundprojekt 2 adressieren das zentrale Kundenproblem des durch den Unikatcharakter bedingten zu hohen Fertigungsaufwands und den daraus resultierenden zu langen Lieferzeiten von Energieübertragungsplattformen. Abhilfe sollen die zu entwickelnden Konstruktions- und Fertigungstechnologien schaffen, die eine standardisierte Fertigung und eine, durch die Modularisierung von Baseframe- und Topsidestrukturen, effiziente Errichtung der AC- und DC-Plattformen ermöglichen. Ein weiteres Ziel ist die Reduzierung von Umwelteinflüssen durch innovative Schall- und Kolkschutzmaßnahmen.

VP3: Transport- und Installation
Hauptziel von Verbundprojekt 3 ist die Entwicklung von Installations- und Transportsysteme für große Küstenentfernungen, welche die Errichtung von Windparks in Wassertiefen von 40 – 60m bei gleichzeitiger Transportzeitreduzierung ermöglicht. Außerdem soll eine innovative Unterwassermanipulatorik zur wirtschaftlichen Kabelverlegung zwischen den Anlagen und den Übertragungsplattformen geschaffen werden. Die teilautomatisierten Handlingsysteme sowie die neuartigen Korrosionsbeschichtungen komplettieren das Aufgabenfeld in Verbundprojekt 3.

VP4: Betrieb und Wartung
Verbundprojekt 4 hat zum Ziel, den Betrieb und die Wartung von küstenfernen Offshorewindparks effizienter zu gestalten und so zur Reduzierung der Stromgestehungskosten beizutragen. Ein zentrales Teilziel ist die integrale Dokumentation und Nutzung von Daten über alle Lebenszyklusphasen von der Planung bis zum Rückbau, die durch die Vielfalt der Bündnispartner erstmals umfänglich möglich ist. Mit der Entwicklung einer vom Seegang weitgehend unabhängigen Crewtransfertechnologie auf Basis von Unterwasserfahrzeugen wird das Wetterfenster für Wartungsarbeiten deutlich vergrößert und damit ein weiteres zentrales Kundenproblem gelöst.

VP 5: Energiespeicher
Im Verbundprojekt 5 sollen Technologien zur Speicherung von Windstrom in cryogen verflüssigter Luft mit einem deutlich gesteigerten Wirkungsgrad entwickelt werden. Ziel ist es, einen flexibel einsetzbaren, skalierbaren Energiespeicher zu entwickeln, der für unterschiedliche Betriebsszenarien geeignet ist und einen deutlich höheren Wirkungsgrad hat, als vergleichbare konventionelle Systeme.