Hoch über den Wellen der Ostsee erheben sich die 80 großen Windkraftanlagen von EnBW Baltic 2. Am 21. September 2015 ging der zweite Windpark der EnBW offiziell in Betrieb. Aus dem starken und stetig wehenden Wind erzeugen die Windräder Strom für rechnerisch 340.000 Haushalte.
Technik von Baltic 2
80 Windkraftanlagen und eine Umspannstation zu errichten und die gesamte Fläche von 27 km² mit rund 85 km Tiefseekabel zu vernetzen, erfordert eine präzise Planung. Alle einzelnen Prozesse müssen genau aufeinander abgestimmt werden: Erst wenn die Fundamente errichtet sind, können die Kabel innerhalb des Parks verlegt werden. Dann werden die Windkraftanlagen gebaut. Die Umspannstation muss rechtzeitig vor der Parkverkabelung und der ersten Turbine errichtet sein.
Unsere Bauleiter und Logistiker erwarten anspruchsvolle Aufgaben: die Abschätzung der Arbeitsgeschwindigkeiten, die Berechnung der Transportwege – und die Abstimmung auf die Wetterlage.
Allein ein Schiff für die Windkraftanlagen, bis zu zwei Schiffe für die Gründungsstrukturen und bis zu drei Schiffe für die Verkabelung kommen aus unterschiedlichen Häfen und zu verschiedenen Zeiten ins Baufeld, das zusätzlich von einem Verkehrssicherungsschiff gesichert wird.
Das Meer ist ein eigenwilliger Projektpartner: Es darf nicht zu kalt sein, sonst härtet der Spezialzement nicht aus, mit dem die Bauteile der Fundamente verbunden werden.
Die Umspannplattform braucht ruhige See, um ans Ziel zu gelangen und sich eigenständig zu errichten. Die Windkraftanlagen können nur bis zur Windstärke 4-5 installiert werden.
Für jede Bauphase müssen nicht nur sämtliche Komponenten ins 32 km von der deutschen Küste entfernte Baufeld transportiert und installiert werden – auch die Crews werden regelmäßig ausgewechselt.
Die Crewtransferschiffe fahren von unserem Basishafen Sassnitz Mukran zwar nur rund 2 Stunden, doch braucht eine schwere Installationsplattform bis zu ca. 12 Stunden, um ins Baufeld zu gelangen. Da heißt es, an alles denken – denn jede Verzögerung kann einen sechsstelligen Eurobetrag am Tag kosten.
Logistik & Koordination
In der Ostsee findet sich die gleiche weiße Kreide wie bei den berühmten Kreidefelsen von Rügen. Darüber lagert der so genannte Geschiebemergel, eine Sedimentschicht, die sich beim Abschmelzen der eiszeitlichen Gletscher gebildet hat. Für eine stabile Verankerung reichen die Fundamente von 36 m bis 55 m tief in den Erdboden hinein.
Jedes Fundament muss den unterschiedlichen Meerestiefen von 23 m bis 44 m einzeln angepasst werden. Je nach Wassertiefe werden bis 35 m Monopiles eingesetzt. Ab 35 m kommen dreibeinige Jackets zum Einsatz.
Die Monopiles und die Gründungspfähle der Jackets werden mit einer Ramme von einem Spezialschiff aus in den Meeresboden gebracht. Über die Monopiles werden anschließend wie eine Manschette die so genannten Transitionpieces gestülpt, die das Fundament mit dem Turm verbinden, und mit einem Spezialzement fest verbunden.
Für die dreibeinigen Jackets wird die Position der Gründungspfähle durch große Schablonen, so genannte Templates, am Meeresboden genau bestimmt.
Dann erst werden in einem zweiten Arbeitsgang die Jackets auf die Pfähle gesetzt und mit einem Spezialzement fest verbunden. Diese Installation eines Fundaments kann je nach Wetterbedingungen bis zu fünf Tage dauern.
Die Fundamente
Die Komponenten werden an verschiedenen Standorten in Dänemark hergestellt und in unseren Basishafen Sassnitz Mukran geliefert. Hier werden die Stahltürme, die Gondeln und die Rotorblätter auf einer Fläche von 80.000 qm gelagert und 2-3 Monate vor Installationsbeginn vormontiert.
Auf einer schwimmenden Montageplattform können Komponenten für mehrere Anlagen ins Baufeld geschleppt werden. Um die gewaltigen Gewichte zu heben, steht die Plattform auf Beinen fest auf dem Meeresgrund und stemmt sich rund 10-15 m über den Wasserspiegel empor. Von dieser Plattform aus wird jede Anlage in rund 36 Stunden installiert.
Die 256 t schweren und rund 66 m hohen Stahltürme werden mit einem Kran auf die Fundamente aufgesetzt und verschraubt. Die rund 150 t schwere Gondel wird mit dem Generator und dem Getriebe montiert. Zuletzt werden die einzelnen Rotorblätter montiert.
Windkraftanlagen & Errichtung
Die 40 x 40 Meter breite und 14 Meter hohe und 4.400 Tonnen schwere Umspannplattform schwimmt von alleine. Das spart nicht nur Transportkosten – auch die Installation der Plattform ist weniger aufwändig: Den Oberteil ihres Fundamentes bringt sie nach innen eingefahren mit und kann sich daher selbst auf den vorinstallierten Unterteil gründen.
Zuerst ziehen Schlepper die Umspannplattform von der Werft ins Baufeld. An Ort und Stelle angekommen, fährt sie ihre Jacket-Gründungsstruktur nach unten aus und stemmt sich rund 1 m über den Meeresspiegel empor. Lediglich die Unterkonstruktion, auf der die Jacketstruktur aufsitzt, muss vorher über Gründungspfähle im Meeresboden verankert werden.
In der Umspannstation fließt der Strom aus den 80 Windkraftanlagen zusammen und wird von einer Spannung von 33 kV auf 150 kV transformiert. Eine niedrige Spannung erfordert für den Stromtransport zur Vermeidung von Übertragungsverlusten ein sehr dickes Kabel.
Um die kilometerlange Unterwasserverlegung eines solchen Kabels zu vermeiden, wird der Strom möglichst dicht an der Erzeugungsquelle umgewandelt: Die Umspannplattform wird daher im Windpark auf hoher See und nicht an Land installiert.
Umspannplattform & Installation
Das interne Stromnetz des Windparks ist rund 85 km lang. Die Kabel werden aus Norwegen direkt ins Baufeld transportiert.
Nicht nur der Strom wird über die 11,9 bzw. 14 cm dicken Tiefseekabel transportiert, auch die Informationen und Daten zwischen den Anlagen und der Leitwarte in Barhöft werden über hochsensible Lichtwellenleiter ausgetauscht, die in die Kabel eingebunden sind.
Das so genannte Exportkabel transportiert den Strom von der Umspannstation über EnBW Baltic 1 zum nächsten Umspannwerk an Land. Hier wird die Spannung im Umspannwerk Bentwisch erneut von 150 kV auf 380 kV hoch transformiert und von der 50Hertz Transmission GmbH in das deutsche Verbundnetz eingespeist.