18/10/2016 - Entwicklung eines neuen Offshore-Windkraftanlagensystems, dessen Montage und Inbetriebnahme bereits am Boden erfolgen können

Menéame

Windkraft ist eine der wichtigsten und am stärksten prognostizierten nachhaltigen Energiequellen, doch die Kosten für die Installation ihrer Generatoren stellen seit langem ein Hindernis für ihre weit verbreitete Einführung dar. Das ist es, was mit den Windparks auf See, die große Windkraftanlagen mit Spitzentechnologie (und Wartung) im Ozean bauen müssen.

Dank eines innovativen Prozesses des Baus von Hochsee-Windkraftanlagen, der im Rahmen der ELISA-ProjektDieses übliche Hindernis für die Nutzung der Windenergie ist endlich überwunden worden. Der innovative Prototyp der ELISA-Technologie, 5MW und voll funktionsfähig, befindet sich auf den Kanarischen Inseln. Er setzt die erste Offshore-Windkraftanlage, die an den Meeresgrund befestigt und ohne Einsatz von Schwerlastfahrzeugen installiert ist, die teuer und knapp sind.

In den Worten von José SernaProjektingenieur: ELISA-Technologie ist ein Pionier bei der Entwicklung von Schiffsgeneratoren, die sich vollständig selbst installieren. Die Montage und Inbetriebnahme des vollständigen Systems erfolgt unter kontrollierten Bedingungen vollständig im Hafen, wodurch die Industrialisierung möglich wird und die Risiken bei der Montage auf hoher See verringert werden.

Teleskoptechnik

Der Prototyp von 5MW ELISA wird durch Schwerkraftwirkung auf dem Meeresboden aufgestellt. Seine Basis dient als schwimmende Plattform, von der aus ein automatischer Teleskopturm mit Windkraftanlage befestigt wird. Jede Einheit (Plattform, Turm und Turbine) wird vollständig an Land montiert. Dann zieht er mit herkömmlichen Schleppern zu seinem Zielort auf dem Hochmar, und dort wird die Plattform befestigt und der Turm wird gestapelt.

Es sei daran erinnert, dass es derzeit in Europa nur drei oder vier schwere Frachtschiffe gibt, die in der Lage sind, einen 8MW-Generator in Gewässern mit einer Tiefe von mehr als 40 Metern zu installieren. Und das, was Europa den anderen entwickelten Märkten zugute kommt - das sagt Serna aus. Mit anderen Worten: Dieses System wird einen sehr wichtigen Export in Europa auf Märkte wie die Vereinigten Staaten und Japan darstellen.

Das einzigartigste an diesem System ist, dass die teleskopische Konfiguration des Turms so konzipiert wurde, dass der Schwerpunkt jedes Laufwerks sinkt; so dient die Plattform als schwimmendes und stabiles Boot, von dem aus die Bediener eine Vormontage des gesamten Systems an der Küste vornehmen können. Da es nicht nötig ist, die Struktur der Windkraftanlage auf offenem Meer zu montieren, wo Wasser verräterisch sein kann, wird die Gefahr, die die Arbeit für das Personal mit sich bringt, stark verringert.

Diese Installationskapazität ohne Boot ist nicht nur eine erhebliche Senkung der Kosten; sie fördert auch den deutlichen Trend hin zu größeren Offshore-Windkraftanlagen, ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der Energiekosten jedes Windparks, sagt Serna.

Sobald die Plattform auf dem Hochsee abgeschleppt ist, wird sie auf dem Meeresboden abgelagert. Sobald diese gesichert ist, wird der Turm mithilfe herkömmlicher Kabel und hydraulisch gesteuerter Katze für schwere Lasten in seine endgültige Position gebracht. Zuerst erheben diese hydraulischen Katzen eine Höhe des Turms und werden dann wieder für die aufeinander folgenden Höhen verwendet, bis der Aufstand abgeschlossen ist. Darüber hinaus stützt sich jede hydraulische Katze auf die untere Katze, die wiederum das gestopfte Rohr nach einem Selbstinstallationsverfahren führt, das nur als Stützstruktur zum Turm selbst erforderlich ist. All dies geschieht von einer einzigen Zugangsplattform aus.

Viele Vorteile

Die Europäische Kommission wird die Kosten für die Versorgung mit Unterstrukturen und die Installation von Offshore-Windkraftanlagen drastisch senken, eine Art von Energie, die eine strategische Rolle bei der Entwicklung Europas in Richtung eines kohlenstoffarmen Energiekorbs spielen soll, der von lokalen Quellen unterstützt wird - Serna betont. Tatsächlich liegen die Kosten des Prototyps pro MW bereits unter denen der aktuellen Marktpreise, und zwar trotz aller erforderlichen Investitionen in Infrastruktur und Hilfseinrichtungen, deren Kosten auf eine einzige Einheit zurückzuführen sind.

Nach Angaben von Serna kann das ELISA-System die Kosten im Vergleich zu konventionellen Optionen, die auf XL-Strukturen oder Einsäulen basieren, erheblich senken, sogar um 30-40 Prozent. Außerdem spart sie den Nutzern Wartungs- und Pflegeaufgaben, die für diese Generatoren mit hohen Kosten verbunden sind, die täglich dem mächtigen Handeln des Meeres ausgesetzt sind.

Die Forscher stellen sicher, dass das ELISA-System mit seiner festen, dauerhaften, ermüdungstoleranten und wartungsfreien Betonunterstruktur die Integrität der Struktur erhöhen und die Betriebskosten senken wird. Als zusätzlichen Vorteil ist es ein leiseres und umweltfreundlicheres System als Stahlalternativen in Bezug auf die Auswirkungen auf die Meeresfauna und den CO2-Fußabdruck.

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Informationsdienst der Gemeinschaft für Forschung und Entwicklung

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