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Planung Offshore-Installationen

Zeitfenster für die Seebaustelle

Ein Konsortium norwegischer Universitäten und Unternehmen entwickelt ein Computerprogramm, das den Errichtern von Offshore-Windparks die idealen Wetterfenster für ihre Installationsarbeiten anzeigt. Wartezeiten auf See wegen plötzlich zunehmendem Wellengang, ungünstig einsetzender Strömungen oder überfallartig aufkommender Sturmfronten sollen gegen Null gehen.

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 - Still und glatt die See: So optimal muss es für die Turbinenerrichtung auf See nicht immer sein.
Still und glatt die See: So optimal muss es für die Turbinenerrichtung auf See nicht immer sein.
Foto: Renewable UK

Das am Norwegischen Zentrum für Windenergie NORCOWE geleitete Projekt ist nicht der erste Anlauf, um eine unmissverständliche Bedienungsanleitung für das richtige Öffnen und Schließen der Wetterfenster der Offshore-Windenergie zu schreiben. Mit umgerechnet einer Million Euro (8,6 Millionen Norwegische Kronen) wird es allerdings verhältnismäßig üppig durch den norwegischen Staat sowie den nationalen Energiekonzern Statoil gefördert. Und Projektsprecher Yngve Heggelund weist darauf hin, wie umfassend die Projektpartner ab sofort die für die Turbineninstallationen auf hoher See entscheidenden Naturkräfte in den Griff bekommen wollen.

„Wir wollen aufgrund von Wettervorhersagen den Wind, die Wellen und die Wasserströmungen innerhalb der Offshore-Baustelle vorhersagen können und wie diese konkret auf die Errichterschiffe wirken“, sagt Heggelund zu ERNEUERBARE ENERGIEN.

„Decision Support for Installation of Offshore Wind Turbines“ wird dafür nach dem Willen der norwegischen Forschungspartner vor allem an zwei Simulationswerkzeugen arbeiten müssen: Gelingt die Entwicklung, wird das eine exakt simulieren, wie sehr Wind, Wellen und Strömung im Zusammenspiel die Arbeit bestimmter Errichterschiffe tatsächlich beeinträchtigen werden.

Aufbauplanung nach realen Zeitfenstern statt starren Limits

"Als Ergebnis werden die Errichterflotten mal auch jenseits der bisher starren Grenzwerte von Wellenhöhen und Windstärken arbeiten können und mal ihre Arbeit einstellen müssen, obwohl Grenzwerte noch nicht erreicht wurden“, sagt Heggelund. Soll heißen: Heute von Versicherungen, Banken sowie Zertifizierungsinstituten vorgegebene starre Limits werden damit obsolet. Bisher erlebten die Installationsteams, dass ihnen das Wetter trotz Beachtung der Sicherheitsvorgaben dennoch einen Strich durch die Rechnung machen konnte und sie zu Pausen zwang. Künftig soll immer dann gearbeitet werden, wenn die Kombinationen von Wind, Wellen und Strömung günstig sind und dem eigenen Schiff nichts anhaben können.

Dazu benötigt es auch das zweite Simulationswerkzeug: Es soll die Wetterentwicklung aufgrund der verfügbaren Wettervorhersagen noch viel besser darstellen können, als heute üblich. Die um NORCOWE versammelten Partner wollen den Einfluss der Küstenshilhouetten sowie der Rauigkeit der Küstenlandschaften auf Wellen und Wind im Baufeld besser simulieren sowie als Korrekturfaktor die Simulationsprogramme beständig mit aktuellen Messwerten füttern. Das Computerprogramm werde dann als neuronales System aus den Abweichungsfehlern der Vergangenheit lernen, erklärt Heggelund. Dafür aber müssten wesentlich mehr Messwerte erfasst werden, als bisher üblich – Wind- und Wellen- oder gar Strömungsmessstellen auf dem Meer sind rar gesät. „Die müssen wir ausbauen.“

Freilich reicht selbst das Budget der Norweger nicht aus, um auch nur die Küste vor Norwegen mit einer Reihe von regelmäßig installierten Messstationen auszurüsten. „Zunächst werden wir für das Projekt Daten der Nordseeforschungsplattform  Fino 3 verwenden“, kündigt Heggelund an. Das Simulationsmodell soll jedenfalls die Daten für den Wind mit einer Abstufungsgenauigkeit von 2,5 Kilometern abbilden. Die Wellenhöhen werden im Abstand von 250 Metern jeweils neu simuliert. Die Laufzeit des Forschungsprojekts reicht bis Ende 2015.

Bremer Vorgängerprojekt

Bereits 2012 war in Deutschland indes ein ähnliches Forschungsprojekt zu Ende gegangen. Die Leitung des vom Bundesumweltministerium geförderten Projektes hatte das Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik in Bremen. Das Computerwerkzeug für die Definition der Zeitfenster sei bereits mit dem Projektpartner EnBW für die Installationsplanung des vor dem Baustart stehenden Offshore-Windfeldes Baltic 2 verwendet worden, erklärt Projektkoordinatorin Kerstin Lange.

(Tilman Weber)