Offshore-Projekte: Windparks fehlt der Netzanschluss
RWE-Windpark vor der Küste von Nordwales.
Foto: dpaRWE bekommt für das Projekt Innogy Nordsee I grünes Licht. Bis 2014 muss der Energiekonzern mit dem Bau des neuen Windparks beginnen. Auf rund 34 Quadratkilometer sollen sich dann in der südöstlichen Nordsee in der Deutschen Bucht, rund rund 40 km vom Festland und 70 km von der Insel Helgoland entfernt 54 Windräder drehen. Der neue Windpark entsteht in unmittelbarer Nachbarschaft der bereits genehmigten Windparks „Delta Nordsee 1“, „Delta Nordsee 2“ und „Godewind“.
Der Ausbau der deutschen Offshore-Parks geht voran. Seit 2001 hat das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) 29 Offshore-Windparks in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) in der Nord- und Ostsee mit bald 2.100 Windrädern genehmigt. Doch von den 29 Anlagen speisen nur 25 Strom ein. Der Anschluss der Anlagen an das Stromnetz auf dem Festland kommt nur schleppend voran. Ein kleiner Fortschritt: Am Mittwoch genehmigte das BSH ein Stromkabel, dass Energie vom Windpark Global I zu einer sogenannten Konverterplattform transportiert. Dort wird der Drehstrom in Gleichstrom umgewandelt, weitertransportiert und dann schließlich nach weiterer Umwandlung ins Höchstspannungsnetz eingespeist.
Die Plattform und die Kabelsysteme sind für 800 MW ausgelegt und erlauben die Stromabfuhr von zwei großen Offshore- Windparks mit jeweils 80 Windrädern. Aber von der Genehmigung bis zu Inbetriebnahme können Monate, wenn nicht Jahre vergehen. Die Windparkbetreiber wie RWE und E.on warnen die Bundesregierung von einem Scheitern ihrer Ausbaupläne für die Windkraft. Sie werfen den Netzbetreibern vor, dass sie mit dem Anschluss der Windparks nicht hinterkämen. Die Betreiber hätten sich selbst über- und die Probleme unterschätzt.
Netzbetreiber kommen nicht mehr hinterher
Dem widersprechen die Übertragungsnetzbetreiber nicht. Lex Hartmann, Mitglied der Geschäftsführung beim Netzbetreiber Tennet TSO, sagte kürzlich dem Handelsblatt, die Übertragungsnetzbetreiber fühlen sich mit der Energiewende finanziell überfordert. „Die Errichtung von Anschlussleitungen für Offshore-Windparks lässt sich nicht in der bisherigen Form aufrecht erhalten. Es gibt einen Tsunami von Anfragen, die wir unmöglich alle gleichzeitig abarbeiten können.“
Hartman will die Herstellung von Offshore-Anschlüssen unternehmensübergreifend an eine eigene Gesellschaft auslagern. Ein entsprechendes Konzept hat Tennet dem Bundeswirtschaftsministerium, dem Bundesumweltministerium und der Bundesnetzagentur vorgelegt.
Die Netzbetreiber wie Tennet und Amprion sind gesetzlich verpflichtet, die Offshore-Anlagen in ihrem Netzbereich ans Netz auf dem Festland anzuschließen. Doch die Investitionen sind hoch und die Vergütung der Regulierungsbehörden für die Netzbetreiber gering. Hartmann gegenüber dem Handelsblatt: „Tennet in Deutschland hat einen Wert von einer Milliarde Euro. Wir haben aktuell Investitionsentscheidungen über 5,5 Milliarden getroffen. Es werden voraussichtlich mindestens weitere 15 Milliarden Euro auf uns zu kommen. Dieser riesige Kapitalbedarf ist kaum mehr zu bewältigen.“
Sie sehen aus wie übliche Lenkdrachen, doch sollen sie zukünftig der Gewinnung von Windenergie dienen. Die Technische Universität Delft in den Niederlanden, deren Drache hier zu sehen ist, forscht seit Jahren im Kite Power Projekt an dieser Technologie und hat schon mehrere Prototypen getestet. 2015 könnten laut der Brandenburger Firma Enerkite die fliegenden Kraftwerke auch in Deutschland für Energie sorgen.
Die Drachen fliegen dafür in 300 bis 600 Metern Höhe und zapfen dort die konstanten Windströme für die Stromgewinnung ab. Über ein Seil ist der Drache mit einer mobilen Bodenstation gekoppelt. Die Flugsteuerung sowie der Generator laufen per Autopilot. Im Gegensatz zu großen Windanlagen sind die „Energiedrachen“ flexibel einsetzbar, leise und auch noch günstiger.
Foto: TwitterDie USA setzt ebenfalls auf Fluggeräte zur Energiegewinnung, doch diese ähneln eher einem Flugzeug. Windturbinen aus Glasfasern und Karbon machen dabei die Stromgewinnung in der Luft möglich. Die Forschung des kalifornischen Unternehmens Makani Power an der Airborne Wind Turbine wird unter anderem von Google bezuschusst. Die Turbine, die bis zu 600 Meter hoch fliegt, wird von einem Hauptseil gehalten, während die Luftenergie über ein anderes Seil zum Boden gelangt. Dabei fliegt die Windturbine kreisförmig und quer zum Wind, wodurch sie sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht. Der Prototyp kann sogar teilweise selbstständig den Flugmodus wechseln. Das Unternehmen plant die Windturbinen auch auf der See einzusetzen.
Foto: TwitterZumindest auf den Plänen der Konstrukteure bringen diese Windgeneratoren mehr Leistung als konventionelle Windmühlen. Der vertikale "Aerogenerator" wird auf hoher See installiert. Die Stromausbeute liegt bei 10 Megawatt, rund drei Megawatt mehr als die bisher größte Windanlage produziert. Die Spannweite kann nach Angaben des britischen Herstellers Windpower bis zu 230 Meter betragen. Dagegen sehen die bisher üblichen Windmühlen eher schlapp aus - die neuesten Anlagen der konventionellen Bauart sollen nämlich einen Rotorendurchmesser von "nur" 180 Meter haben.
Foto: PRSchaut wie eine Steinschleuder aus, ist aber ein Lenkdrache. Die Idee: der Kite-Segel der italienischen Firma Kite Gen ist an einem bewegbaren Arm an zwei Seilen befestig und wird dann auf eine Höhe von 800 bis 1000 Metern gebracht. Dort dreht der Winddrachen konstante Achten und treibt so die Turbine an. Der Vorteil: in mehr als 1000 Meter Höhe bläst der Wind konstanter als in Bodennähe. Bei einer Windgeschwindigkeit von 25 km/h läge die Energieausbeute laut Hersteller bei drei Megawatt.
300 Drachen brächten so die Leistung eines Atomkraftwerks - und da der Wind in der Höhe nahezu durchgehend bläst, gäbe es keine großen Ausfallzeiten. Der Haken: Flugzeuge müssten das Gebiet umfliegen. Das scheint bei der hohen Verkehrsdichte am europäischen Himmel und der Größe der Lenkdrachen-Parks nicht praktikabel. Das Modell ist derzeit noch in der Erprobungsphase.
Auch die M.A.R.S.-Anlage produziert mit Hilfe von Höhenwinden Energie. Das Mageen Power Air Rotor System wird dazu mit Helium gefüllt und steigt nach oben. Bläst der Wind, dreht sich der Ballon um die eigene Achse und treibt den Rotor an. Bis zu ein Megawatt Strom soll so erzeugt werden, das über ein Kabel nach unten fließt.
Foto: PRDieses Modell aus den USA sieht aus wie eine übergroßes Stück menschlicher DNA und heißt daher auch Helix Wind. Diese Turbine dreht sich um die eigene Achse und produziert so Strom. Allerdings nicht viel: nur 4,5 Kilowatt bei einer Windgeschwindigkeit von 18 km/h. Die Windhelix eignet sich also eher für das Eigenheim. Bei einer einzelnen Helix-Länge von sechs Metern sollte man eine enstprechend große Hütte haben.
Foto: PRDieses vertikale Modell soll leise sein und sich unauffälliger als die massigen, konventionellen Windmühlen in die Landschaft fügen. Die Anlage des britischen Unternehmens quietrevolution wird auf Dächern oder auf 18-Meter hohen Posten montiert und kann je nach Windgeschwindigkeit bis zu 16 Kilowatt Strom erzeugen. Die "vertical axis wind turbine (VAWT)" ist daher auch für das Eigenheim oder für kleinere Gebäude gedacht.
Foto: PRDie menschliche Aktivität benötigt Strom, sie erzeugt aber auch Strom. Fahrzeuge oder Züge wirbeln beim Fahren Wind auf. Die Energie, die dabei entstehen könnte, bleibt oft ungenutzt. Grund genug, dass sich einige Konstrukteure Gedanken diesbezüglich gemacht und diese bisher namenlose Windanlage entworfen haben.
In Frankreich soll so bereits an der Autobahn zwischen Paris und Lyon Strom erzeugt werden. Die gewonnen Energie reicht für Straßenlichter, Radarkontrollen und das Betreiben kleinerer Rastplätze. Mehr dürfte nicht drin sein - die Energieausbeute liegt bei 1,5 Kilowatt. Der Hersteller hat zumindest das Potenzial zur Diversifizierung erkannt – Cite Production stellt Komponenten für Atomkraftwerke her. Das gleiche Prinzip machen sich….
Foto: PR… die Industriedesigner Qian Jiang und Alessandro Leonetti Luparini zunutze. Die Idee der beiden: der von Zügen und U-Bahnen aufgewirbelte Wind strömt in eine sogenannte T-Box (siehe Bild), dreht die Turbinenblätter in der Box an und erzeugt Strom. 150 dieser Boxen könnten nach Angaben der Designer pro Kilometer Schienen gelegt werden. Doch Züge werfen auch Staub und Schmutz ab. Die Boxen müssten also regelmäßig gereinigt werden. Während der Wartungsarbeiten blieben die Strecken für den Zugverkehr geschlossen - das scheint wirtschaftlich kaum machbar.
Desginern ist bekanntermaßen das Aussehen oft wichtiger als die tatsächliche Funktionalität...
Foto: PR
... manchmal fällt aber beides zusammen. Zumindest auf dem Papier. Das hier ist kein alternativer Regenwald, sondern ein Wald aus Carbon-Stäben. Der Wind setzt die 55 Meter hohen Stäbe in Bewegung, diese sind an der Basis an Keramikplatten befestigt, die mit den Schwingungen der Stäbe Strom erzeugen. LED-Lämpchen, am Ende jedes Stabs befestigt, sollen bei entsprechender Windstärke leuchten.
Das Ganze sieht von oben so aus....
Foto: PRNach einem Entwurf des New Yorker Ateliers DNA hat die gesamte Anlage 1203 Stäbe. Der Besucher soll beim Begehen das Windrauschen hören können. Der Carbon-Wald soll soviel Energie liefern wie ein konventioneller Windpark derselben Größe.
Foto: PR
Tennet bemüht sich seit Monaten, neue Konzepte bei der Offshore-Anbindung zu etablieren. Im Februar gab das Unternehmen bekannt, dass Mitsubishi Corporation in zwei Offshore-Hochspannungsleitungsprojekte investiere. Ein externer Investor in einem solchen Projekt ist bisher unüblich.
Hartmann wünscht sich aber noch mehr Veränderung. Die Regierung müsse die Haftungsfrage gesetzlich neu regeln, weil Schäden schnell „viele hundert Millionen“ ausmachten. Darauf hat Berlin bereits reagiert. Bundeswirtschaftsminister Philipp Rösler kündigte im Februar an, noch vor der Sommerpause einen Gesetzentwurf vorzulegen, mit die Haftungsfrage für die Anbindung der Windparks geklärt werden soll.
Es gelte, die Balance zu finden zwischen den Übertragungsnetzbetreibern, den Offshore-Windparkbetreibern und Verbrauchern. Neben der Haftungsfrage sollen auch die Finanzierung sowie technische Fragen geklärt werden. Bundesumweltminister Norbert Röttgen und verwies darauf, dass die Investitionsbereitschaft vorhanden sei. Deshalb sehe sich die Bundesregierung in der Pflicht, „die Rahmenbedingungen klar, verlässlich, berechenbar zu machen“.
Der CDU-Politiker räumte ein, dass der Ausbau der Stromnetze weiter vorangetrieben werden müsse. Hier sei man „aufgrund der Sünden der Vergangenheit im Rückstand“. Beide Minister zeigten sich offen, weitere finanzielle Hilfen aus dem Topf der staatlichen Förderbank KfW zu prüfen.
Im vergangenen Jahr legte die halbstaatliche Deutsche Energie-Agentur (Dena) eine Berechnung vor, nach dem bis 2020 auf dem Meer 14 000 MW Strom produziert werden soll. Die Bundesregierung plante sogar mit 25 000 MW bis 2030. Die installierte Meeres-Windstrom-Leistung überträfe dann die Leistung der 17 deutschen Atommeiler um rund 5000 Megawatt.
Schreitet der Ausbau der Offshore-Anlagen im bisherigen Schneckentempo voran, werden sich 2030 in Nord- und Ostsee viel weniger Flügel drehen als geplant.
Beim BSH liegen Anträge für 94 weitere Windparkvorhaben mit insgesamt 6.624 „Windmühlen“ vor. 15 Projekte sind in der Umsetzung der Genehmigungen. Ein Projekt – alpha ventus - ist fertig und im Probebetrieb, zwei Projekte – BARD Offshore 1 und Borkum West II – sind in Bau.
RWE rechnet damit, bald auch für die geplanten Windparks Nordsee 2 und 3 eine Erlaubnis zu erhalten. Der neue RWE-Chef Peter Terium will den Anteil der Erneuerbaren Energien an der Erzeugungskapazität des bislang schwer atom- und kohlelastigen Konzerns bis 2020 auf mindestens 20 von derzeit 7,5 Prozent steigern. Vorausgesetzt der Strom seiner Windparks findet den Weg zum Endkunden.