... lagern hier schonmal zeitgleich, etwa für den EnBW-Offshore-Windpark Hohe See/Albatros.
Foto: SGRE

Offshore-Technik

"Haben auf See verbrachte Zeit auf Minimum reduziert"

Interview: Andreas Nauen, Offshore-CEO bei Siemens Gamesa, zur Kunst des Kosten-Senkens und zu strategischer Standortwahl beim Weltmarktführer.

Tilman Weber

Telefonisches Exklusiv-Interview mit Andreas Nauen, anlässlich des Themen-Schwerpunkts der neuesten Ausgabe unseres gedruckten Magazins: neue Dimensionen der Offshore-Windparks und enorme und erfolgreiche Kostensenkug der Seewindkraft.

Herr Nauen, Siemens Gamesa ist als Turbinenbauer ganz vorne dabei, wenn es um Windprojekte mit Null-Cent-Vergütungszuschlägen geht. Voraussetzung dafür war ein Kostensenkungsschub auch bei den Turbinen. Welche Maßnahme trug hierzu am meisten bei?

Andreas Nauen (Info zur Person in Bildstrecke am Textende): Wir gewährleisten zunächst einmal eine exzellente Abwicklung der Projekte und stellen die Maschinen inzwischen in sehr schneller Zeit auf. Dafür hatten wir ein Projekt aufgelegt – mit dem markanten Namen Twentyfour-One, das wir „24One“ schreiben: Binnen 24 Stunden stellen wir eine Turbine auf und machen diese betriebsbereit. Vor Jahren hat die Turbinenerrichtung auf See noch eine Woche Installation und eine halbe Woche Inbetriebnahme-Phase in Anspruch genommen. Heute haben wir möglichst viele der hierbei anfallenden Installationsarbeiten an Land vorverlegt und die früher auf See verbrachte Zeit auf ein Minimum reduziert. Jüngst haben wir beim Bau des deutschen Nordseewindparks Arkona das 24One-Vorgehen in Deutschland erfolgreich praktiziert. Auf diese Weise sparen wir natürlich Kosten. Das hohe Inbetriebnahme-Tempo konnten wir nur erreichen, weil wir über die Jahre bereits eine große Erfahrung bei der Installation von Turbinen gesammelt haben.

Wie hoch ist Ihr Anteil als Turbinenbauer an der Kostensenkung im Offshore-Windpark insgesamt?

Andreas Nauen: Dazu tragen wir auf mehreren Ebenen bei: Die neuen Maschinen mit der hohen Verfügbarkeit erzeugen mehr und häufiger Strom. Durch die Erhöhung der Erzeugungskapazität pro Anlage reduzieren wir Service-, Installations- und Inbetriebnahme-Kosten. Und mit jeder Turbinengeneration erhöhen wir auch den AEP, die jährliche Energieproduktion – der Erzeugungspreis pro Megawattstunde fällt aufgrund der geringeren Maschinenkosten. Letztlich verfolgen wir seit Jahren sehr systematisch ein Kostensenkungsprogramm: Wir berücksichtigen Rückmeldungen aus dem Service, sammeln Ideen und prüfen jeweils, wie sehr welche Veränderungen an der Technologie, am Anlagendesign oder an der Logistik die Kosten drücken. Das verfolgen wir monatlich: Wir berichten unternehmensintern über Zwischenergebnisse, zeichnen die Erfolge einzelner Maßnahmen auf wie die Senkungen der Kosten einer Windturbine selbst, bei den Türmen, den Rotorblättern, bei der Installation der Turbinen, beim Projektmanagement der Windparkerrichtung. Das alles führt dazu, dass wir die Stromgestehungskosten so runterbringen konnten, dass wir in Kürze in den Niederlanden wieder ohne Subventionen auskommen.

Zu wie viel Prozent ist die Fortentwicklung der Turbine für jüngste Kostensenkungen verantwortlich? Die Turbine macht an den Investitionskosten eines Windparks im Meer nur bis zu 30 Prozent aus.

Andreas Nauen: Ja, ungefähr ein Drittel der Kosten fällt auf die Turbine. Das ist die bekannte Größe. Und dieser Anteil bleibt konstant, indem wir zwar die Turbinen größer machen aber nicht notwendig teurer. In unseren Projekten dürften aber die Turbinen für insgesamt die Hälfte der Kostensenkungen verantwortlich sein: Weil wir ja auch durch größere Anlagen weniger Fundamente pro installierter Leistung benötigen, weil wir dank Gewichtsersparnis und besserer Aussteuerung der Anlagen leichtere Fundamente ermöglichen, weil die Wartungsteams dank der leistungsstärkeren Anlagen weniger Turbinen pro installierter Leistung anfahren müssen.

Was verbessern Sie bei der eigenen Logistik?

Andreas Nauen: Ein wesentlicher Anteil unserer Offshore-Maschinen wird ja in Cuxhaven produziert, wo wir mit unserem neuen Roll-on-Roll-off-Logistikkonzept (weitere Info hierzu siehe Bilderstrecke am Textende) viel an Wirtschaftlichkeit gewonnen haben. Dort werden die Gondeln mit einem Trailer, ohne dass sie einen Kran zu sehen bekommen, in speziell gestaltete Transport-Schiffe transportiert. Da sparen wir ungefähr 20 Prozent beim Transport vom Werk zum Installationshafen – bis zur Verladung in die Installationsschiffe also. Die Flotte der Roll-on-Roll-off-Schiffe wird zukünftig sicherlich weiterwachsen. Offshore Wind wächst weltweit und damit wollen wir auch den globalen Transport günstig gestalten. Das kranlose Gondeltransportsystem werden wir daher auch an anderen Lande- und Ablegestellen einführen.

Werden Sie Roll-on-Roll-off noch für andere Turbinenkomponenten wie zum Beispiel die Rotorblätter oder Turmsegmente einführen?

Andreas Nauen: An unseren bestehenden Standorten haben wir das bereits auch für Turmsegmente eingeführt.. Wichtiger ist zunächst einmal für uns angesichts des bevorstehenden Baus der ersten großen Windparks in Taiwan ein kostengünstiges Konzept für den Transport von Rotorblättern per Schiff aus Europa zu validieren. Hier gibt es eine Reihe von Ansätzen, die wir derzeit prüfen, um Kostennachteile für die Errichtungen in Fernost im Vergleich zu Installationen in Europa mit wesentlich kürzeren Transportwegen zu vermeiden. Die Schiffe, die wir derzeit für Projekte in Europa verwenden, sind in der Lage, bis zu zwölf Rotorblätter zu transportieren.

Was bewirken Sie durch das erreichte Niveau der Massenproduktion von Windturbinen – dank großer Auftragsvolumen – und durch eine modulare Bauweise der Anlagen aus vielen Gleichteilen?

Andreas Nauen: Wir haben ja für den Aufbau der Maschinenhaus- beziehungsweise Gondel-Fertigung in Cuxhaven eine beachtliche Investition in Deutschland auf den Weg gebracht. Zum ersten Mal haben wir dort ein Werk, das Gondeln speziell und ausschließlich für Offshore-Anlagen herstellt, das zudem geografisch fantastisch gelegen ist. Dort könnten wir bis zu 400 Maschinen pro Jahr bauen, was eine richtige große Serienproduktion darstellt. Wir bauen dort auf drei getrennten Produktionslinien die Generatoren, das Backend und Naben. Diese führen wir am Ende der Halle zusammen, wo sie dann, wir nennen es Marriage, zu einer kompletten Windturbinengondel verheiratet werden. Das ist wirklich Massenproduktion und hier erzielen wir einen wichtigen Teil der Einsparung bei den Kosten, weil sich die Massenfertigung in den Turbinenpreisen niederschlägt.

Sie müssen beständig neue Turbinentypen neuer Größenordnungen auf den Markt bringen. Ab 2022 startet die Serienproduktion der neuen Zehn-MW-Anlage. Dadurch aber bricht doch die Serie immer gleicher Anlagenkomponenten schon wieder ab?

Andreas Nauen: Wenn wir mit der Serienproduktion unserer Zehn-MW-Anlage 2022 beginnen, werden wir bis dahin etwa 1.500 Maschinen mit Direct-Drive-Technologie in unterschiedlicher Größe ausgeliefert haben. Im Moment produzieren wir im Wesentlichen noch Sieben-Megawatt-Maschinen, nächstes Jahr werden es Acht-Megawatt-Maschinen sein. Noch vor kurzem haben wir die in Dänemark an zwei Standorten produziert. Im Moment produzieren wir Maschinenhäuser am dänischen Stammsitz in Brande und in Cuxhaven. Dies im Blick hatten wir über den nächsten Entwicklungsschritt für die Turbine nachgedacht. Die Vorgabe dabei war, dass wir die Erfahrungen aus der Produktion von 1.500 Maschinen mit ihrer Dimension einer industriellen Fertigung in die nächste Anlagenklasse einfließen lassen wollten. Für unsere neue Zehn-MW-Anlage konnten wir viele der Einsparungen und der zugrundeliegenden technischen Designs übernehmen. Dabei haben die Anlagen von sechs, sieben bis knapp unter zehn MW im Wesentlichen die immer gleichen Komponenten – weil sie zu einer einzigen Turbinenplattform gehören. Die neue Zehn-MW-Anlage wird zwar einige Innovationen enthalten …

… aber Sie können nicht wenige Bauteile der vorherigen Generation wieder einsetzen?

Andreas Nauen: Nehmen Sie den Generator, den wir ja im Wesentlichen selbst fertigen: Der Generator für die 10MW-Turbine ist in der Tat ein bisschen größer als der unserer bisherigen Offshore-Wind-Turbinen. Aber sein Grundprinzip bleibt noch das gleiche. Ob ein Generator acht oder zehn MW haben wird, bringt natürlich den Unterschied mit sich, dass wir dessen Außenmaße und daraufhin insgesamt die Maschine etwas anpassen müssen. Aber wenn dann einmal die Serienproduktion begonnen hat, ist es für die Abläufe im Werk kein Unterschied. Wir sind ja gerade keinen größeren Entwicklungsschritt mit massiveren Änderungen am Windturbinen-Anlagendesign der Anlage gegangen. Deswegen setzt sich die Massenproduktion zunächst weiter fort. Natürlich müssen die Kollegen im Werk dabei einmal noch üben und die Fertigungsstraßen anpassen.

Unsere Kunden schultern ja inzwischen riesige Investitionen. Und sie müssen sich in einer Phase des Produktwechsels sehr frühzeitig für einen neuen Windturbinentypen entscheiden. Das heißt, dass uns diese Kunden einen riesigen Vertrauensvorschuss entgegenbringen. Wir haben uns daher ganz bewusst für Offshore für die getriebelose Technologie entschieden und auf der bewährten Direct-Drive-Plattform den nächsten Entwicklungsschritt vollzogen.

Sie nennen den Generator als Beispiel. Garantieren Sie nicht schon allein durch dessen Modularisierung und Gliederung in baugleiche Generatorsegmente eine Erhöhung der Stückzahl?

Andreas Nauen: Wir versuchen natürlich immer Teile wiederzuverwenden. Zum Beispiel bei den Umrichtern, indem wir die Umrichterleistung insgesamt erhöhen, ohne aber größere und stärkere Umrichtereinheiten einbauen. Sondern wir bauen viele immer gleiche Umrichter in immer höherer Zahl ein. …

… ein in der Branche übliches Verfahren …

Andreas Nauen: … Dabei sind die Umrichter ein Produkt, das wir uns maßgeschneidert von Zulieferern produzieren lassen. Auch bei den ebenfalls zugelieferten Power Electronics – den Leistungselektronik-Baueinheiten – schraubt der Zulieferer immer gleiche Elemente zu Modulen in von uns benötigten Leistungsgrößen zusammen. Das kommt dann alles wie eine Armatur beim Auto maßgeschneidert vom Zulieferer und ist dennoch eine Serienfertigung industriellen Ausmaßes – was wir auch schon seit einigen Jahren so handhaben. Stichwort Generator: Es wäre ein Traum eines jeden Herstellers von Direktantriebs-Windturbinen, wenn Generatoren immer gleich groß blieben. Natürlich fällt der Generator der neuen Zehn-MW-Plattform größer aus als bei bisherigen Offshore-Windturbinen-Modellen. Und er ist nicht zu vergleichen mit Direktantriebs-Generatoren für Windturbinen an Land. Allerdings versuchen wir durchaus beim Wechsel vom Acht- zum Zehn-MW-Generator ein paar Dinge zu übernehmen. Das Generatorgehäuse ist ja tatsächlich ein riesiges Metallgehäuse, in das wir Segmente und Magnete einsetzen. Diese 16 Segmente lassen sich dann schnell in größerer Serie fertigen.

Wie werden Sie Ihre Produktionsanlagen regional aufteilen müssen, um den entstehenden weltweiten Meereswindkraftmarkt vollständig zu erschließen? Mehrere Netze an Fertigungsstätten wie derzeit um die Nordsee – Rotorblattfertigungen in Großbritannien, Frankreich und Dänemark plus Gondelfertigungen in Deutschland, Dänemark und Frankreich – wären wohl zu teuer?

Andreas Nauen: Ob wir ansatzweise auch in anderen Regionen der Welt ein Netz an Fertigungsstätten aufziehen, hängt auch von den lokalen und eventuell auch politischen Anforderungen ab. Ist der Aufbau unserer Produktionsstätten rein ökonomisch getrieben und findet somit an den günstigsten Standorten statt? Oder bauen wir Anlagen, wo es die Politik eines nationalen Marktes verlangt? Wie Sie wissen, war es eine Anforderung der französischen Regierung, eine lokale Produktionsstätte für Gondeln und Rotorblätter aufzubauen. Allerdings werden wir deshalb in Le Havre auch zum ersten Mal eine integrierte Fabrik eröffnen, in der wir Gondeln und Rotorblätter fertigen. Den Bauantrag dazu haben wir Anfang März gestellt. In Taiwan hingegen werden wir nur eine Gondel-Montage eröffnen. So entsteht bald ein weltweiter Siemens-Gamesa-Fertigungsverbund: Generatoren werden wir zunächst aus Dänemark oder aus Cuxhaven anliefern – in Taiwan wäre der Markt zu klein für eine ortsansässige Generatorenfertigung. Die Rotorblätter für Taiwan produzieren wir in Europa.

Was ist das wichtigste Verkaufsargument für Ihre neue Zehn-MW-Marke? Dass Sie eine noch größere Maschine anbieten? Dass Sie mit einer guten Modularisierung der Anlage die Kosten der Bauteile und des Instandhaltungsservice stark senken? Oder dass die Turbinen mit einer fortgeschrittenen Steuerung und besserer Auslegung der Rotorblätter lastenärmer Strom ernten?

Andreas Nauen: Alle drei Dinge sind wichtig: Dass wir die Anlage vergrößern, wobei wir die übliche Skalierung eines entsprechend höheren Gewichtes unterbrechen konnten und damit auch auf Mehrkosten verzichteten. Die Steuerung ist neben anderen Verbesserungen mitverantwortlich, dass wir am gleichen Standort 30 Prozent mehr Kilowattstunden verglichen mit der letzten Produktgeneration rausbekommen. Und wir bauen eben ständig größere Maschinen, weil diese immer jeweils besser sind als die Turbinengeneration davor es war.

Sie wollen auch die Rotorblätter weiter aus einem Guss fertigen, statt wie andere in Form zweier Halbschalen, um sie dann zu verkleben. Um das noch leisten zu können, dürften Sie die Automatisierung der Fertigungsschritte vorantreiben müssen?

Andreas Nauen: Wir versuchen die Automatisierung der Blattproduktion seit langem. Sie ist dennoch nach wie vor sehr manuell dominiert. Natürlich ist das ganze Lackieren automatisiert. Aber dass da Roboter die Glasfasern für die Produktion der Außenwände der Rotorblätter in die große Rotorblattbackform ablegen, so ist es eben weiterhin nicht. Wir haben eine automatisierte Gewebeablegung beim Einsetzen von Kohlefasern erprobt, die ja anstelle von weniger biegesteifen Glasfasern der Länge nach in der Blattform abgelegt werden und so das Rotorblatt stabilisieren. Das ist eine große Innovation, wie wir beim kleineren Blatt unserer Onshore-Windturbine mit 142 Meter Rotordurchmesser getestet haben.

Haben Sie die Magneten des Generators, wie in der Vergangenheit, noch einmal verbessern können?

Andreas Nauen: Nein, dieses Mal wohl noch nicht. Aber wir testen die Materialien natürlich permanent. So untersuchen wir einen Grain oriented Steel – ein sogenanntes kornorientiertes, besonders verarbeitetes Elektroblech im Generator –, um die Erzeugungskapazität der nächsten Anlagengeneration durch erneut höheren Wirkungsgrad des Generators vergrößern zu können. Das Potenzial für weitere technische Innovationen ist in der Windkraft noch nicht erschöpft.

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