Stromumwandlung Selbstschwimmende Offshore-Plattformen erhöhen Flexibilität bei der Installation

ABB hat gemeinsam mit der norwegischen Werft Aibel ein Konzept für flexible und schwimmfähige Offshore-Plattformen entwickelt. Die erste Offshore-Plattform soll bei der Netzanbindung DolWin2 zum Einsatz kommen.

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Beim Transport von „grünem“ Strom aus Offshore–Windparks ins deutsche Stromnetz kommen See- und Landkabel zum Einsatz. Drehstromkabel (AC-Kabel) sind jedoch nur bis zu einer Länge von etwa 80 Kilometern wirtschaftlich und technisch sinnvoll. Da viele Windpark-Cluster mehr als 100 Kilometer vom nächsten Umspannwerk an Land entfernt sind, kommt hier die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) zum Einsatz. Der Drehstrom, den die Windräder erzeugen, wird auf Offshore-Umspannwerken gesammelt und von dort per AC-Seekabel zur Offshore-Konverter-Plattform übertragen und dort in Gleichstrom umgewandelt. Pro Windpark ist dabei jeweils nur ein Offshore-Umspannwerk erforderlich. Mit der HGÜ wird dieser Gleichstrom weitgehend verlustfrei an Land transportiert, dort in Konvertern wieder in Drehstrom zurück gewandelt und schließlich in einem Umspannwerk ins Stromnetz eingespeist.

Schwimmkran stößt an seine Grenzen

Beim Projekt BorWin1 hat ABB eine konventionelle Offshore-Konverter-Plattform verwendet. Bei diesem Projekt wurden die Plattform-„Topside“ und die Gründungsstruktur, das sogenannte „Jacket“, separat gefertigt und zum Installationsort gebracht. Dort wurde das Jacket mit Hilfe des weltweit größten Schwimmkrans auf den Meeresgrund abgelassen und verankert. Im nächsten Schritt wurde die Plattform auf das Jacket gehoben und beides miteinander verbunden. Da der Schwimmkran nur bis zu einem Wellengang von etwa zwei Metern arbeiten kann, ist sein Einsatz in der Nordsee in der Regel nur zwischen April und September möglich. Außerdem gibt es weltweit nur zwei Schwimmkräne, die Lasten von mehr als 5.000 Tonnen heben können. Auch für das laufende Projekt DolWin1 wird noch eine konventionelle Plattform verwendet, die aktuell in der niederländischen Hereema-Werft gebaut wird.

Installation von Offshore-Plattformen bei größeren Wetterfenstern möglich

Gemeinsam mit der norwegischen Aibel-Werft hat ABB verschiedene Plattform-Konzepte analysiert und die sogenannte „Gravity Based Structure“ (GBS) ausgewählt. Die selbstschwimmenden Plattformen auf GBS-Basis, die bei künftigen Offshore-Netzanbindungs-Projekten zum Einsatz kommen, benötigen bei der Installation keinen Schwimmkran mehr, sondern können mit Hilfe von Schleppern an ihren Standort gebracht werden. Dort wird der Schwimmkörper mit Ballast versehen und so auf den Meeresgrund abgesenkt. Auf der Nordsee ist die Installation so in einem größeren „Wetterfenster“ (Februar bis November) sicher möglich. Da man nicht auf die teuren und nur sehr begrenzt verfügbaren Schwimmkräne zurückgreifen muss, werden die Projektrisiken somit weiter minimiert.

Darüber hinaus bietet das neue Plattform-Konzept noch weitere Vorteile: Da zur Verankerung keine Rammpfähle in den Meeresgrund getrieben werden müssen, verläuft die Installation sehr geräuscharm und somit schonend für die Meerestiere. Erreicht eine solche Plattform das Ende ihrer Lebensdauer, kann außerdem der Ballast aus der Hülle entfernt und die komplette Plattform wieder in einen Hafen geschleppt und dort zerlegt werden.

Plattform-Konzept bei DolWin2 eingesetzt

Das neue Plattform-Konzept kommt erstmals bei der Offshore-Netzanbindung DolWin2 zum Einsatz. Für dieses Projekt wurde auf Basis des neuen Konzepts eine Plattform entworfen, als Modell nachgebaut und intensiv getestet. DolWin2 schließt mehrere Windparks in der Nordsee ans deutsche Übertragungsnetz an und wird 2015 in Betrieb gehen. Den Auftrag für die Anbindung hat ABB im August 2011 erhalten. Der Technologiekonzern liefert hierfür das größte Offshore-HGÜ-System der Welt. Es weist eine Nennleistung von über 900 Megawatt (MW) auf und minimiert die elektrischen Verluste auf unter ein Prozent pro Umrichterstation.

Mit der innovativen und umweltschonenden „HVDC Light“-Übertragungstechnik (HVDC = high voltage direct current oder deutsch: HGÜ) von ABB wird Strom vom 400-MW-Windpark Gode Wind II und anderen Windparks zur Offshore-Konverter-Plattform auf See transportiert und anschließend über eine 135 Kilometer lange See- und Landkabeltrasse zur Onshore-HGÜ-Station in Dörpen an der deutschen Küste befördert. Im dortigen Umspannwerk wird der Strom ins Festlandnetz eingespeist. Über diese Leitung können nach ihrer Fertigstellung mehr als 1,5 Millionen Haushalte mit umweltfreundlicher Windenergie versorgt werden. (jup)

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