Hendrik Steindam: Global Tech I – Ein Nordsee-Windpark wird aus der Hamburger HafenCity gesteuert

Die Zukunft der Erneuerbaren Energien hängt zu einem großen Teil an der Offshore-Windenergie in der Nordsee. Der Windpark Global Tech I wird von Hamburg aus gesteuert.

Inmitten der deutschen Nordsee ist im Juli 2015 das Wind­­kraftwerk Global Tech I vollständig in den Betrieb gegangen. Mit 80 Windkraftanlagen der 5-Megawatt-Klasse und damit einer installierten Leistung von 400 Megawatt ist der Windpark eines der ersten und größten Projekte, das im Rahmen der Offshore-Strategie der Bundesregierung gebaut wurde. Bis zum Jahr 2030 sollen in der deutschen Nord- und Ostsee 15.000 Megawatt Windenergieleistung errichtet werden. Denn die Offshore-Windenergie ist ein wichtiger strategischer Baustein in der Energie- und Klima­­politik, um den Ausstieg aus der Atomkraft zu realisieren und den Ausstoß der klimaschädlichen Treibhausgase zu senken. Bereits die Hälfte des Bruttostromverbrauchs soll im Jahr 2030 aus erneuerbaren Energien gespeist werden. Die Nordsee ist als Ort für diese neuen Kraftwerke besonders geeignet, da die Planer hier mit durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten von rund 10 Metern pro Sekunde, also 36 Stundenkilometern, rechnen. Aufgrund dessen liegt die Energieausbeute je Anlage zwischen 4.000 bis zu 4.500 Vollbetriebsstunden im Jahr und ist damit doppelt so hoch wie bei Windparks an Land.

Die rauen Umgebungsbedingungen der Nordsee mit starkem Wind und meterhohen Wellen sind aber auch die große Her­aus­­forderung beim Bau und Betrieb dieser Hochsee-­­Kraft­­werke. In einer Festland-Entfernung von über 100 Kilometern mussten Fundamente, Umspannstation, Turbinen und Rotor­­sterne errichtet und die Seekabel in 40 Metern Tiefe verlegt werden. Dabei hatte die Sicherheit aller Menschen oberste Priorität. Die einzelnen Bauschritte wurden minutiös geplant und nur nach strengen Vorgaben durchgeführt. Bei einer Wetterverschlechterung wurden die Arbeiten ein­­ge­­stellt, bis sie wieder gefahrlos möglich waren. Diese Ab­­häng­­igkeit von den Naturgewalten erfordert den Einsatz geeigneter Schiffe und Baugeräte sowie der passenden In­­sta­­lla­tions­­­­methoden. Insbesondere die Errichtung der Fun­­damente und der parkinternen Umspannstation war Pionierarbeit.

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Als Fundamente wurden 900 Tonnen schwere dreibeinige Stahlkolosse, sogenannte Tripods, mit drei Pfählen im Mee­­resboden verankert. Für ihren Transport wurde ein neues Kranhubschiff eingesetzt. Ein großer Vorteil, da das Schiff drei Tripods und seine Pfähle transportieren und auch installieren konnte. Bis zu einer Wellenhöhe von fünf Metern konnte gebaut werden, da das Schiff mit seinen Stahl­­füßen die Arbeitsplattform weit über den Meeresspiegel hebt. Bei der Verankerung der Pfähle im Seeboden wurde ein 3-stufiges Schallschutzkonzept angewendet, um die ge­­räuschempfindlichen Schweinswale vor Lärm zu schützen. Dafür wurde unter anderem von einem Spezialschiff aus ein perforiertes Düsenrohr um die Baustelle gelegt, in das über Kompressoren Luft gepumpt wurde. Die aufsteigenden Blasen bildeten sofort einen Blasenschleier und somit eine physikalisch-akustisch dämmende Barriere, die die Schall­­wellen reduziert. Begleitende Untersuchungen haben außerdem gezeigt, dass sich während der Installationsarbeiten keine Schweinswale in unmittelbarer Nähe befanden.

Bei der Umspannstation wurde erstmalig bei einem Wind­park in der deutschen Nordsee die umweltverträgliche Saug­­glocken-Installationsmethode aus der Öl- und Gasbranche angewendet. Kernstück des neuartigen Plattformkonzepts ist ein geschlossener Korpus für alle technischen Betriebs­­mittel, an dem die Tragstruktur fest verbunden ist. So konnte die Plattform schwimmend in den Windpark geschleppt und die Tragstruktur mit den sogenannten Saugglocken an ihren Füßen abgesenkt werden, damit sie durch das 9.000 Tonnen Gewicht der Umspannstation in den Meeresboden einsinken. Vakuumpumpen haben dann das Meerwasser von oben aus diesen Stahlzylindern herausgesogen, so dass durch den entstehenden Unterdruck der Boden von unten hineinspülen und die Tragstruktur sich eingraben konnte. Anschließend wurde die Plattform 20 Meter über den Meeresspiegel angehoben.

Die Umspannstation ist das Herzstück des Windparks, wo der Strom der 80 Turbinen zusammenfließt und von 33 auf 155 Kilovolt transformiert wird. Der Übertragungsnetz­be­treiber, der für den Netzanschluss verantwortlich ist, holt hier den Dreh­­strom über zwei Exportkabel ab, um ihn für den verlustarmen Transport an Land in Gleichstrom umzu­­wandeln. Die Platt­­form ist außerdem logistischer Stütz­punkt. Bis zu 38 Per­sonen arbeiten offshore in einer 2-Wochen­­-Schicht, um auf kurzen Wegen Service- und Wartungs­ein­­sätze an den Anlagen durchführen zu können. Sie ist daher als „au­­tarke Kleinstadt“ mit Ho­­tel­­betrieb, Hospital mit Tele­­medizin, Helikopter­lande­­platz, Seewasser-Entsalzungs­­an­lage und Kläranlage ausgestattet.

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Das Offshore-Team arbeitet eng mit der Betriebsleitstelle in der Hamburger HafenCity zusammen. Neben der See­­raum- und Wetterbeobachtung, der Kommunikation mit den Direktvermarktern und dem Übertragungs­netz­be­treiber findet dort die allgemeine Betriebsüberwachung und die Netzbetriebsführung statt. Täglich werden über ein IT-System tausende Datenpunkte von den Turbinen und aus dem Windpark erfasst und ausgewertet, um den An­­lagenzustand zu überwachen und einen fehlerfreien Be­­trieb sicherzustellen. In der Netzbetriebsführung wird das Kabelnetz des Windparks beobachtet. Da die Anlagen in Ringleitungen geschaltet sind, kann der Strom im Falle eines Kabelschadens zwischen zwei Anlagen in die jeweils andere Richtung abgeleitet werden. Per Computer-Mausklick werden die Schalthandlungen von Kabelverbindungen und Großtransformatoren durchgeführt.

Der 400-Megawatt Windpark Global Tech I liefert nach Ab­­schlägen für beispielsweise Übertragungsverluste jährlich zirka 1,4 Milliarden Kilowattstunden umwelt­freund­­­­lichen Strom und kann so 445.000 Haushalte mit einem durchschnittlichen Verbrauch von 3.130 Kilowattstunden versorgen. Im Vergleich zu herkömmlichen Kohlekraft­werken werden dabei über eine Million Tonnen des klimaschädlichen Kohlendioxids vermieden. Ziele, denen sich die drei großen Gesellschafter des Unternehmens, die Energieversorger Stadtwerke München, ENTEGA in Darmstadt und die Schweizer Axpo verschrieben haben.

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Der examinierte Wirtschaftsprüfer und Steuerberater Hendrik Steindam (Jhg. 1973) war in leitenden Positionen bei renommierten Wirtschafts­prüfungs­gesell­schaften sowie der GL Gruppe tätig, unter anderem bei der Germanischen Lloyd als Post Integration Finance Manager. Hendrik Steindam ist kaufmännischer Geschäftsführer der Global Tech I Offshore Wind GmbH.