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Revolution auf hoher See?
Noch ist nezzy 2 in der Testphase. Anfang 2022 soll das erste der schwimmenden Zwillingswindkraftwerke aufs Chinesische Meer
Das Sturmtief Gisela, das Mitte Oktober mit bis zu Windstärke Acht über die Ostsee zog, brachte nezzy2 mächtig in Bewegung: Hoch spritzte die Gischt, als die Wellen gegen die ungewohnte Stahlkonstruktion der Offshore-Windenergieanlage klatschten. Anders als sonst üblich stehen hier zwei Windkraftturbinen mit ihren schräg zueinander stehenden Masten auf einem gemeinsamen Fuß, der wiederum auf einer dreigliedrigen Plattform im Meer schwimmt. Doch hielt das 18 Meter hohe Testmodell, im Maßstab 1:10 gegenüber dem späteren Original verkleinert, dem Ostseesturm im Greifswalder Bodden schaukelnd-schwimmend stand.
Bestimmt sehr zu Freude der norddeutschen Ingenieursfirma aerodyn engineering GmbH, die seit vielen Jahren an dieser für die Offshore-Industrie revolutionären Offshore-Technik arbeiten. So ging schon vor fast drei Jahren ein Vorläufer von nezzy2, der sogenannte nezzy junior, als Testmodell vor der Küste von Hiroshima aufs Meer. Der Junior unterscheidet sich dabei in zwei entscheidenden Punkten von nezzy2: Er hatte nur eine Turbine auf der Schwimmkonstruktion und zwei statt drei Rotorblätter. Auftraggeber war damals die staatliche Entwicklungsbehörde Nedo, die nach der Fukushima-Katastrophe händeringend nach Alternativen zur Kernenergie fahndete und insbesondere nach schwimmenden Offshore-Anlagen Ausschau hielt. Denn wegen der schroff abfallenden Küsten Japans wird das Meer schnell zu tief für feste Fundamente.
Fundamente sind im tiefen Wasser zu teuer
Aber nicht nur in Ostasien, auch in Europa gibt es mehr und mehr Bedarf. So drängt die Offshore-Windenergieindustrie in immer tiefere Meeresgebiete, um dort Windparks zu installieren. Und bei Wassersäulen ab 50 Metern und mehr erweisen sich Fundamentlösungen als viel zu teuer und technisch zu aufwendig. Für solche Standorte in Nord- und Ostsee oder auch im Atlantik sind also schwimmende Konstruktionen nötig. Dies ist auch der Grund, weshalb das baden-württembergische Energieunternehmen EnBW, mittlerweile einer der größten Betreiber von Offshore-Windenergieanlagen weltweit und mit dem selbsterklärten Ziel unterwegs, bis 2025 rund 4,5 Gigawatt Leistung an Windenergie ans Netz zu bringen, in das ambitionierte und gewagte Projekt nezzy2 von aerodyn eingestiegen ist. Denn nur mit schwimmenden Windkraftanlagen lassen sich auch Meeresflächen mit großen Wassertiefen erschließen. »Wir wollen bei unseren internationalen Offshore-Projekten selbst schwimmende Windkraftanlagen einsetzen. Deswegen freuen wir uns sehr, dass diese Technik jetzt mit unserer Unterstützung weiterentwickelt wird«, erklärt Hannah König, Leiterin Wind- und Maritime Technik bei der EnBW.
»Weiterentwicklung« klingt relativ entspannt. Doch ist der Einstieg in diese Technologie immer noch ein gewagtes Unternehmen. Zwar gibt es schon einen schwimmenden Windpark vor Schottlands Küste. Und Mitwettbewerber, wie beispielsweise Floatgen vor Frankreichs Küste oder Windfloat vor Portugals Gestaden, treiben ambitionierte Projekte voran, doch befinden sich letztlich alle Akteure immer noch in einer Experimentierphase. So hat sich bis dato noch keine serientaugliche Produktion etabliert. Zudem sind schon andere Energieprojekte auf hoher See im Wellengang bei Sturm buchstäblich baden gegangen.
Deswegen ist die schwimmende nezzy2 - mit zwei Turbinen von vielleicht jeweils acht Megawatt Leistung - eine Kampfansage an die weltumspannende Branche. Zumal der Deal zwischen aerodyn engineering und EnBW lange geheim gehalten wurde. Die Fachwelt staunte ziemlich, als nezzy2 im Modell von 1:10 im Frühjahr plötzlich auf einem Baggersee bei Bremerhaven einem ersten Praxistest unterzogen wurde. Aber was ist schon ein friedlicher See im Wonnemonat Mai im Vergleich zum ungleich ungemütlicheren Meer? Insofern war die heil überstandene Erfahrung mit dem Orkan Erika sicherlich für den baden-württembergischen Konzern eine wichtige Bestätigung dafür, dass man technisch nicht auf einem Irrweg ist. Bei dem Probelauf auf der Ostsee lieferten mehr als 180 Sensoren, die an allen Stellen von nezzy2 - unter- wie oberhalb der Meereslinie - befestigt worden sind, bei rund 30 verschiedenen Messreihen über einige Tage hinweg wichtiges Datenmaterial. Untersucht wird, wie sich die Anlage bei verschiedenen Windrichtungen und -geschwindigkeiten sowie Wellenhöhen und -richtungen verhält. Dabei entsprachen die Wellen- und Windbedingungen bei Gisela - umgerechnet auf die spätere 180 Meter hohe Originalgröße - einem Hurrikan der Kategorie vier bis fünf mit einer Wellenhöhe von bis zu 30 Metern.
»Wir konnten eineinhalb Tage beobachten, wie nezzy² unter extremen Wetterbedingungen stabil im Wasser lag. Unsere Tests haben bewiesen, dass unser Modell jetzt bereit ist, in Originalgröße im Meer getestet zu werden«, zeigte sich Chefentwickler und aerodyn-Geschäftsführer Sönke Siegfriedsen mit den ersten Ergebnissen der Datenauswertung zufrieden. Er gehört seit vielen Jahrzehnten global zum kleinen Kreis derjenigen, die die Technik und die Entwicklung der Windenergie entscheidend mitgeprägt haben. Angefangen hat er mit einer kleiner Anlage auf dem Hof des Grünen-Gründers Baldur Springmann in Schleswig-Holstein. Dann folgten erste Serienanlagen bis hin zur Multibrid-Technologie, die später beim Bau des ersten deutschen Offshore-Windparks alpha ventus zum Einsatz kam. Und in den letzten beiden Jahrzehnten war er mit seinen Ingenieur-Teams überwiegend als Entwickler von mehreren Multimegawatt-Anlagen im Auftrag chinesischer Hersteller erfolgreich.
Das Serien-Windkraftwerk soll 180 Meter hoch werden
Aber wo soll nezzy2 in Originalgröße nun erstmals aufs Meer gehen? Und wann? Stefanie Klumpp, Sprecherin der Windkraftsparte bei EnBW, druckst ein bisschen. Aber sie verrät wenigstens das: es werde im Chinesischen Meer sein. Wo genau, das möchte man noch nicht verraten. Aber schon heute steht offenbar fest, dass ein chinesischer Partner den dreiflügeligen Prototypen in einer dortigen Hafenstadt bauen wird. Und wenn die Messdaten vom Oktober 2020 ausgewertet worden sind, dann soll, so die vorsichtige Prognose, der Prototyp mit einer Höhe von 180 Metern schon Ende 2021 oder dann Anfang 2022 auf dem Chinesischen Meer schwimmen lernen. Dann geht es schnurstracks auf eine Serienproduktion zu. Wann sich nezzy2 rechnen werde? Klumpp erwartet, dass dies schon 2027/2028 sein wird.
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