Der Bericht beschreibt aktuelle Entwicklungen und benennt die herstellerseitigen Herausforderungen für die kommerzielle Realisierung schwimmender Offshore-Windparks. Hierzu gehören Anforderungen für schwimmende Windkraftanlagen, die Dimensionierung von schwimmenden Fundamenten, für Offshore-Schwerlasthebearbeiten, für dynamische Kabel sowie für die Anlagenüberwachung und -inspektion.;

Nach einer neuen Marktprognose des Carbon Trust sind bis 2040 schwimmende Windparks mit einer installierten Gesamtleistung von 70 GW zu erwarten.

Der Bericht enthält außerdem neue Marktprognosen, erstellt vom Carbon Trust und prognostiziert eine installierte Kapazität schwimmender Windkraftanlagen in Höhe von 70 GW bis 2040.

Schwimmende Windkraftanlagen sind ein wachsender Sektor im Bereich der erneuerbaren Energien. Die Technologie ermöglicht die Realisierung von Offshore-Windparks in tieferen Gewässern, in denen fest im Boden verankerte Tragstrukturen nicht wirtschaftlich darstellbar sind. Somit werden neue Flächen für die Erzeugung erneuerbarer Energien erschlossen. Pilot- und Demonstrationsprojekte haben das Potenzial schwimmender Offshore-Windparks aufgezeigt. Im Vergleich zu bodengebundenen Projekten können ähnliche oder sogar höhere Erträge erzielt werden, da schwimmende Windkraftanlagen auch an Standorten mit höherer Windausbeute errichtet werden können.  

Es bestehen jedoch weiterhin technologische Herausforderungen für die Entwicklung und Kommerzialisierung. Das FLWJIP Phase II Projekt befasste sich mit einigen dieser Herausforderungen, wobei die wichtigsten Ergebnisse nachstehend aufgeführt sind.

Windkraftanlagen der nächsten Generation benötigen nur geringfügige Modifikationen für den schwimmenden Betrieb:

Eine Studie von Ramboll betreffend der Anforderungen an schwimmende Windkraftanlagen und der Dimensionierung von schwimmenden Tragstrukturen, untersuchte die möglichen Auswirkungen der Installation größerer Turbinen der nächsten Generation. Mit Ausnahme der Turmstrukturen und Steuerungsanlagen wurde festgestellt, dass für künftige Windkraftanlagen lediglich geringfügige Anpassungen erforderlich sind und der Bedarf an Primärstahl, Sekundärstahl und sonstigem Verankerungsmaterial eher abnimmt.

Neue Schiffe oder alternative Hebevorrichtungen sind für Offshore Schwerlast-Hebearbeiten nötig:

Eine Studie von Seaway 7, untersuchte bestehende Herausforderungen für die Konstruktion und Wartung von schwimmenden Windkraftanlagen sowie die damit verbundenen Schwerlasthebearbeiten. Dabei wurden Windkraftanlagen mit einer Nennleistung von bis zu 20 MW betrachtet. Die Studie zeigt, dass die begrenzte Verfügbarkeit und die hohen Kosten für Spezialkranschiffe am derzeitigen Markt eine Barriere für den kosteneffizienten Ausbau der schwimmenden Windkrafttechnologie darstellen. Neben dem identifizierten Bedarf für neue Spezialkranschiffe ist die Entwicklung alternativer Hebelösungen wie etwa Kletterkräne nötig.  

Entwicklung dynamischer Exportkabel für schwimmende Windenergieanlagen:

Eine von BPP Cable Solutions durchgeführte Studie untersuchte die Herausforderungen und Anforderungen an die Entwicklung von dynamischen Hochspannungskabeln, die für die Netzanbindung schwimmender Windparks erforderlich sind. Vorherige Arbeiten im Rahmen des FLWJIP Projekts hatten auf einen Mangel an marktverfügbaren dynamischen Kabellösungen hingewiesen. Es wurde ein Innovationswettbewerb gestartet, um Kabelhersteller bei der Entwicklung und Prüfung geeigneter Konzepte zu unterstützen. Das FLWJIP Projekt unterstützt derzeit fünf Kabelhersteller, um Kabellösungen für zukünftige Projekte zur Verfügung zu stellen.

Kein "Quick-Win" für Anlagenüberwachung und -inspektion:

Eine weitere Studie zur Anlagenüberwachung und -inspektion wurde von der Firma Oceaneering durchgeführt. Die Arbeiten befassten sich mit Bewertungsmethoden für die Betriebszuverlässigkeit schwimmender Windparks. Die Studie kam zu dem Schluss, dass Investitionen sowohl in die Datenerfassung und -auswertung notwendig sind, um die Betriebszuverlässigkeit von schwimmenden Windparks planen und verwalten zu können. Dies erscheint insbesondere im Hinblick auf die unter Wasser befindlichen Anlagenteile relevant. Dafür sind keine kurzfristigen Lösungen in Sicht. Techniken wie „Digital-Twins“ oder unbemannte Wasserfahrzeuge könnten aber zukünftige kosteneffiziente Lösungen darstellen.

Die genannten Studien knüpfen an die Phase I des JIP an, bei dem es vornehmlich um elektrische Systeme, Verankerungen und Logistik für Konstruktion und Betrieb schwimmender Windparks ging. Die Ergebnisse des FLWJIP Phase I Projekts wurden im Jahr 2018 veröffentlicht.

Schottlands Energieminister Paul Wheelhouse sagte:

"Ich bin sicher, dass die schwimmende Offshore-Windparks eine entscheidende Rolle bei der künftigen Erzeugung erneuerbarer Energie spielen. Die Technologie wird uns helfen, nach der Covid-19-Pandemie einen grünen Aufschwung zu stimulieren.

Die schottische Regierung unterstützt zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, um die Herausforderungen im Hinblick auf die Kommerzialisierung der schwimmenden Offshore-Windenergie zu bewältigen. Daher unterstützten wir die Innovation in diesem Sektor durch unsere Finanzierung des Floating Wind Joint Industry Projekts.

"Die Ergebnisse des Abschlussberichts von Phase II werden sehr begrüßt. Es ist besonders ermutigend, dass für die Industrie im Bereich der schwimmenden Windkrafttechnologie in den kommenden Jahrzehnten ein erhebliches Wachstum prognostiziert wird. Im Zusammenhang mit der ScotWind-Leasing-Runde von Crown Estate Scotland, sind wir sehr daran interessiert, die Möglichkeiten der Elektrifizierung von Öl- und Gasplattformen und die Produktion von 'grünem Wasserstoff' für den Einsatz im Verkehrs-, Heizungs- und Industriebereich zu erkunden. Die Weiterentwicklung der schwimmenden Windkrafttechnologie bietet eine massive Chance für ein nachhaltiges Wachstum der schottischen Wirtschaft bei gleichzeitiger Verwirklichung unserer Net-zero-Ambitionen".

Dan Kyle Spearman, Senior Manager beim Carbon Trust, kommentiert dies folgendermaßen:

„Der vorliegende Bericht markiert den Höhepunkt der mehr als einjährigen Arbeiten im Rahmen des Floating Wind Joint Industry Projekts. Es zeigt sich, dass die schwimmende Windkrafttechnologie Investitionsmöglichkeiten für Technologieanbieter und Zulieferer bietet. 

Wir erwarten, dass die schwimmende Windkrafttechnologie sich zu einem Schlüsselsektor für die CO2-arme Stromerzeugung entwickelt und regionales Wirtschaftswachstum generiert. Die schwimmende Windkrafttechnologie wird insbesondere in Meeresbereichen in denen die große Wassertiefen keine wirtschaftliche Installation fest verankerter Tragstrukturen für Windkraftanlagen zulassen eine Rolle spielen. Die Branche sollte sich nun vorkommerziellen und kommerziellen Projekten widmen, um für die nötigen Kostensenkungen zu sorgen und sicherzustellen, dass der Sektor mit anderen Technologien im Bereich erneuerbarer Energien konkurrieren kann.“

ENDE

Hinweise für Redakteure

Bitte wenden Sie sich für weitere Informationen an das Pressebüro des Carbon Trust unter: +44 (0) 20 7170 7050 oderpress@carbontrust.com.

Über das Floating Wind JIP

Das Floating Wind JIP ist eine F&E-Kooperationsinitiative und umfasst den Carbon Trust, die schottische Regierung und fünfzehn führende internationale Windparkentwickler: EDF Renouvables, EnBW, Equinor, Kyuden Mirai Energy, Ørsted, OW Offshore (ein Joint-Venture zwischen ENGIE und EDPR), Parkwind, RWE Renewables, ScottishPower Renewables, Shell, SSE Renewables, TEPCO, TOTAL, Vattenfall und Wpd. Stellungnahmen der Entwickler sind auf Anfrage erhältlich.

Seit seiner Gründung im Jahr 2016 wurde das JIP in zwei Phasen durchgeführt, wobei jede Phase aus der Erstellung von Studien bestand, die die essenziellen Anforderungen für den Sektor schwimmender Offshore-Windparks beleuchtete, um Kostengleichheit mit anderen Energietechniken zu erreichen. Die Projekte der Phase III werden im Jahr 2020 fertiggestellt werden. Eine Reihe an Nachfolgeprojekten wird ebenfalls im Rahmen der Phase IV 2020 durchgeführt werden.

Über den Carbon Trust

Der 2001 gegründete Carbon Trust arbeitet mit Unternehmen, Regierungen und Institutionen auf der ganzen Welt zusammen. Er hilft ihnen, durch Kohlenstoffreduzierung, Strategien zur Ressourceneffizienz und Kommerzialisierung kohlenstoffarmer Unternehmen, Systeme und Technologien zu einer nachhaltigeren Zukunft beizutragen und davon zu profitieren.

Der Carbon Trust:

• arbeitet mit Unternehmen und Regierungen zusammen und hilft ihnen bei der Anpassung ihrer Strategien an die Klimawissenschaft und der Erreichung der Ziele des Übereinkommens von Paris;
• bietet kompetente Beratung und Bestätigungen und gibt Anlegern und Finanzinstituten das Vertrauen, dass Green Finance (grünes Finanzwesen) echte umweltfreundliche Ergebnisse erzielen wird; und
• unterstützt die Entwicklung kohlenstoffarmer Technologien und Lösungen, die die Fundamente für das Energiesystem der Zukunft legen.

Der Carbon Trust mit Sitz in London hat auf allen fünf Kontinenten ein internationales Team bestehend aus über 200 Mitarbeitern mit 30 Nationalitäten.