Hart am Wind

Für Offshorewind liegen die Expansionsmöglichkeiten in den Regionen mit tiefem Meeresgrund. Das Technologierennen um schwimmende Windkraftanlagen geht jetzt in die heiße Phase.

Februar 2021
Autor: Oliver Döhne

Techniker wartet eine Windkraftanlage: Bis zu 80 Prozent des Offshorewindenergiepotenzials finden sich in Wassertiefen von mehr als 60 Metern, wo konventionelle Türme kaum rentabel sind. © Paul Langrock/laif

Wie Vorboten der Zukunft ragen sie aus dem rauen Meer Ostschottlands: fünf Windtürme. Es ist ein im Vergleich kleiner Windpark, aber es ist der erste kommerzielle Windpark, der schwimmt, und der nicht auf einem festen Gerüst und Fundamenten im Meeresboden steht. Finanziert hat ihn der norwegische Energiekonzern Equinor, die Technik stammt unter anderem aus Deutschland: von Siemens‘ Windenergietochter Gamesa, die das Konzept gemeinsam mit Equinor und dem emiratischen Unternehmen ­Masdar über viele Jahre hinweg entwickelt hat. Seit dem Jahr 2017 ist Hywind Scotland am britischen Stromnetz. In einem Folgeprojekt vor der norwegischen Küste will Equinor mit der gleichen Technik bald fünf seiner umliegenden Öl- und Gasplattformen mit Strom versorgen.

Die Anlagen schwimmen, weil eine klassische Offshorewindanlage mit ­fester Unterstruktur hier, 30 Kilometer vor der Küste, schon lange nicht mehr wirtschaftlich rentabel wäre. Das Wasser ist an dieser Stelle mehr als 100 Meter tief. Doch auf dem offenen Meer, mit Wassertiefen von mehr als 60 Metern, liegen laut Experten rund 80 Prozent des globalen Offshorewindpotenzials. Viele energiehungrige Regionen befinden sich in der Nähe solch tiefer Gewässer: Kalifornien zum Beispiel, Südkorea, Südchina, Indien, Taiwan und auch ­Japan. Schwimmende Hochseewindparks könnten außerdem das Problem lösen, dass es weltweit zunehmend schwierig wird, Onshorewindparks oder Anlagen in unmittelbarer Küstennähe genehmigt zu bekommen. Weit draußen auf dem Meer stören die immer höheren Windtürme weder den Tourismus noch Anwohner.

Technik ist weltweit im Kommen

Schwimmende Offshoreanlagen wie Hywind Scotland sind weltweit im Kommen, auch weil der Bedarf steigt: Im November 2020 verkündete die EU-Kommission, die installierte Offshorewindkraftleistung in Europa bis zum Jahr 2050 um den Faktor 25 steigern zu wollen. Frankreich wird bis 2022 drei Auktionen speziell für schwimmende Windkraftanlagen für jeweils 250 Megawatt Erzeugungsleistung durchführen. Nach dem Regierungswechsel könnten auch die USA mitziehen. Schon für dieses Jahr erwarten Experten kommerzielle Ausschreibungen in Kalifornien. Rund um den Globus sind Pilotprojekte in Vorbereitung oder bereits im Betrieb: Ebenfalls vor Schottland wird der spanische Spezialist für Erneuerbare, Grupo Cobra, in Kürze den Windpark Kincardine in Betrieb nehmen, der Strom an einen britischen Versorger liefern wird. Vor der Küste Portugals schloss Ende 2019 ein iberisch-französisches Konsortium, mit chinesischer Beteiligung, den ersten schwimmenden Windpark im Atlantik ans Netz an. Die Konstruktion hatte dort in der Testphase Wellen von bis zu 17 Metern Höhe schadlos überstanden.

Etliche große Energiekonzerne steigen in das Thema ein, darunter Royal Dutch Shell, Total und RWE. Da der Klimawandel bedrohlicher wird, erwarten sie weltweit strengere Auflagen und mehr Anreize für klimaneutrale Stromerzeugung. Royal Dutch Shell hat im Jahr 2019 den französischen, auf schwimmende Windanlagen spezialisierten Entwickler Eolfi übernommen – und damit ein wichtiges Pilotprojekt in der Bretagne.

Zurzeit testet Shell die Technik gemeinsam mit RWE Renewables in Norwegen. RWE Renewables selbst gehört zu den Finanziers einer Pilotanlage der Universität Maine und ist an einem Projekt vor der baskischen Küste beteiligt. Die deutsche EnBW wirkt an einem Pilotprojekt in Kalifornien mit: Castle Wind, das 100 schwimmende Turbinen mit einer Kapazität von einem Gigawatt vorsieht.

Der französische Utilitykonzern EDF ist unter anderem im französischen Mittelmeer aktiv, vor der Rhone-Mündung. Der Mineralölkonzern Total hat sich 2020 in ein Projekt vor der südfranzösischen Küste eingekauft und will sich darüber hinaus in Wales engagieren. In Südkorea plant Total gemeinsam mit der Macquarie’s Green Investment Group fünf Projekte mit insgesamt 2,3 Gigawatt, davon 1,5 Gigawatt im südöstlichen Ulsan.

Vor den kanarischen Inseln liefern sich Equinor und die spanische Greenalia einen Wettlauf um die erste Anlage. In Griechenland warten Equinor und andere Firmen darauf, dass die Regierung geeignete ­Flächen freigibt. In Sizilien planen Copenhagen ­Infrastructure Partners und der US-Fonds Apollo Projekte; auch die Adria und Sardinien sollen schwimmende Windparks erhalten.

In Italien, wo der Widerstand von Anwohnern gegen Windanlagen in der Nachbarschaft besonders ausgeprägt ist, können Offshoreanlagen außer Sichtweite der Standard werden. Doch die Anforderungen sind speziell. „Es wäre sinnvoll, spezielle Turbinen für das Mittelmeer zu entwickeln, da hier die Windverhältnisse andere sind als in der Nordsee“, merkt Luigi Severini an, der den ersten Windpark im Hafen von Tarent entworfen hat, der 2021 in Betrieb geht, mit chinesischen Turbinen.

In Taiwan erwägt der US-Fond Stone­peak Infrastructure Partners, einen Teil eines 4,4-Giga­watt-Offshorewindparks als schwimmende Variante zu bauen. In China liegen die Tiefwassergebiete im Süden, eines der wichtigsten Projekte ist für die Provinz Guangdong geplant. Japan, wie Norwegen ein Pionier, lancierte Mitte 2020 die erste Auktion für Bau und Betrieb eines schwimmenden Windparks bei Nagasaki und prüft drei weitere Areale.

Offshore ohne Sockel

Die drei wichtigsten Methoden, um turmhohe, schwimmende Windmühlen stabil im offenen Meer zu verankern. Experten entwickeln sie laufend weiter, um sie leichter, agiler und einfacher installierbar zu machen. Für die komplette Grafik bitte auf das Bild klicken.

Auch Anlagenbauer und Zulieferer bringen sich in Stellung: Ein wichtiger Player ist Principle Power, ein Entwicklungsunternehmen unter der Führung der Renewable-Tochter des portugiesischen Utilitykonzerns EDP Renewables, dessen größter Anteilseigner wiederum der chinesische Energiekonzern China Three Gorges Corporation ist. Partner sind zudem die spanische Repsol, der französische Energieversorger Engie und Royal Dutch Shell. In der nordkalifornischen Region Humboldt Bay hat diese Gruppe gerade den Auftrag für ein Pilotprojekt erhalten. Die französische Ideol, nach eigenen An­gaben Marktführer bei schwimmenden Offshoreanlagen, entwickelte mit der Universität Stuttgart und der Fraunhofer-Gesellschaft Frankreichs den ersten schwimmenden Windpark im Nordatlantik und will künftig mit der schwedischen Firma BYUM bei der Massenproduktion schwimmender Betonteile kooperieren.

Welche Technik sich durchsetzt ist unklar. Laut Experten existieren bis zu 50 konkurrierende ­Methoden – und drei Haupttechniken. Der deutsche Energiekonzern RWE testet in Spanien die Swinging-Around Twin-Hull-Technologie, eine katamaranähnliche Konstruktion, die sich je nach Windrichtung um einen fixen Ankerpunkt ausrichtet. EnBW und die norddeutsche Ingenieurfirma Aerodyn haben eine Plattform mit zwei in ­Y-Form angeordneten Turbinen entwickelt. Nach einer Machbarkeitsbestätigung und erfolgreichen Tests in der Ostsee steht bis Anfang 2022 in China der Test im Originalmaßstab an.