Offshore-Windparks
Ein Offshore-Windpark besteht aus Gruppen von Windrädern auf hoher See, die günstige Windbedingungen nutzen, um kontinuierlich Windenergie zu gewinnen. Der daraus generierte Strom gelangt über Seekabel an Land und ist im Gegensatz zu Strom aus fossilen Energieträgern eine grundlastnahe, also immer verfügbare, Erzeugungsform auf Basis erneuerbarer Energien.
Was ist ein Offshore-Windpark?
Das Wort “offshore” ist Englisch und bedeutet “vor der Küste”. Als Offshore-Windparks werden Anlagen bezeichnet, die auf dem Meer mit erheblichem Abstand zur Küste gebaut werden. Ihre Standorte kennzeichnen in der Regel verhältnismäßig kontinuierliche Windbedingungen sowie hohe durchschnittliche Windgeschwindigkeiten. Dies führt dazu, dass die so errichteten Windkraftanlagen üblicherweise eine sehr hohe Auslastung verzeichnen. Die in Offshore-Windparks erzeugte Energie gelangt mithilfe von Seekabeln an die Küste. Dort angekommen wird die Energie in der Regel auf Höchstspannungsebene in das öffentliche Stromnetz eingespeist.
Nicht in jedem Bereich von Nord- und Ostsee ist der Wind gleichermaßen geeignet, um Offshore-Windenergie zu erzeugen. Aufgrund der hohen Windstärken zählt die Nordsee zu einem der Top-Standorte für Offshore-Windparks in Europa. Dort wurde auch der erste Windpark innerhalb Deutschlands in Betrieb genommen. Ein Großteil der Offshore-Windparks in Deutschland wurde in der Nordsee errichtet, aber es gibt es auch Anlagen in der Ostsee wie EnBW Baltic 2, Arkona und Wikinger.
Errichtung von Offshore-Windparks
In Deutschland wird Offshore-Windenergie vor allem außerhalb der 12-Seemeilen-Zone gewonnen, also hinter der seewärtigen Grenze des Küstenmeeres. Da diese Offshore-Standorte, sogenannte „ausschließliche Wirtschaftszonen“ (AWZ), für gewöhnlich erheblich höhere Winddurchschnittsgeschwindigkeiten als Onshore-Standorte im Binnenland aufweisen, erzielen die entsprechenden Windkraftanlagen höhere Erträge.
Windparks in Nord- und Ostsee werden durch geschleppte Hubinseln oder Errichterschiffe installiert. Die Errichtung, Netzanbindung und der Betrieb von Offshore-Anlagen sind dabei vor allem bei großen Entfernungen zur Küste und hoher Wassertiefe deutlich aufwendiger als bei Windparks an Land.
Verwendete Windkraftanlagen
Neben der Errichtung unterscheiden sich auch die Typen der Windkraftanlagen an Land und auf dem Meer. Die an Offshore-Standpunkten eingesetzten Windkraftanlagen sind perfekt auf die widrigen Bedingungen auf hoher See eingestellt. Sie verfügen zum Beispiel über einen Korrosionsschutz gegen salzhaltige Umgebungsluft, Bordkräne und Hubschrauberplattformen. Baugruppen werden bisweilen komplett gekapselt, Türme und Maschinenhäuser mit speziellen Lüftungsanlagen ausgestattet und umfangreichere Überwachungssysteme installiert.
Da auf die Gründung der Windanlagen neben dem eigenen Gewicht auch die Strömung des Wassers und die Kraft der Wellen wirken, muss diese speziell ausgearbeitet werden. Um den widrigen Bedingungen auf hoher See angemessen begegnen zu können, wird auf verschiedene Gründungsmöglichkeiten zurückgegriffen, die sich unter anderem nach der Wassertiefe und der Beschaffenheit des Bodens richten.
Auswirkungen auf die Umwelt
Offshore-Windkraftanlagen sind ein wichtiger, wenn nicht sogar der wichtigste Baustein der Energiewende in Deutschland. Doch wie bei jedem Eingriff des Menschen in seine Umwelt bleiben auch Offshore-Anlagen nicht ganz ohne Folgen. Die See ist ein komplexes Ökosystem und Bau sowie Wartung haben direkte Auswirkungen auf die umgebende Natur.
Gerade beim Bau von Offshore-Anlagen müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um die Lärmbelastung der Meeresbewohner so gering wie möglich zu halten. Bei einer Studie am größten Offshore-Windpark „Borkum Riffgrund 2“ wurde die Methode des Blasenschleiers erfolgreich getestet. Hier werden Schläuche rund um die Unterwasserbaustelle verlegt und Druckluft hineingepumpt. Durch Öffnungen in den Schläuchen entweicht die Luft nach oben. Der so entstehende Schleier aus Luftblasen kann bis zu 90 Prozent des Schalls absorbieren.
Studien an Offshore-Windenergieanlagen ergaben nach der Inbetriebnahme, neben der erzeugten erneuerbaren Energie, weitere positive Auswirkungen für das Leben in der unmittelbaren Umgebung. Durch den stark verminderten Schiffsverkehr konnte sich die Biodiversität deutlich besser entwickeln als in unbebauten Teilen der Nordsee.
Aktueller Stand
Der erste in deutschen Hoheitsgewässern beziehungsweise AWZ (ausschließliche Wirtschaftszone, Meeresgebiet jenseits des Küstenmeeres, in dem der angrenzende Küstenstaat das alleinige Recht zur Ausbeutung besitzt) gebaute Windpark war „alpha-ventus“ in der Deutschen Bucht. Er wurde 2010 unter Schirmherrschaft der Stiftung Offshore-Windenergie unter dem Namen „Borkum West“ imitiert. Die Anlage brachte es auf 60 Megawatt Leistung. Die größte derzeit in Betrieb befindliche Anlage ist die „Hohe See“ von EnBW – mit 467 MW installierter Leistung.
Off- und Onshore-Anlagen von Vattenfall
Vattenfall betreibt eine große Anzahl von Off- und Onshore-Anlagen. In deutschen Gewässern liefern zwei Anlagen Offshore-Windenergie. Seit 2014 ist der Offshore-Windpark DanTysk in Betrieb – mit 80 Windturbinen 288 MW Windenergie. Die Anlage liegt in der See vor der Insel Sylt. Der Windpark Sandbank wurde 2017 fertiggestellt, ebenfalls in der deutschen Nordsee. Er hat 72 Turbinen von Siemens, die sich über 60 Quadratkilometer erstrecken, und liefert insgesamt 288 MW. Zusammen mit BASF baut Vattenfall den weltgrößten Offshore-Windpark. „Hollandse Kust Zuid“ wird nach seiner Fertigstellung im Juli 2023 1.500 MW Ökostrom produzieren. Dafür kommen 140 Windturbinen von Siemens zum Einsatz.
Ökobilanz von Offshore-Windparks
Das „Windenergie-auf-See-Gesetz“ legt fest, dass bis zum Jahr 2045 7.000 MW an Offshore-Windenergie erzeugt werden sollen. Die Nutzung von Windkraft ist nicht nur eine der günstigsten Formen nachhaltiger Energieerzeugung, sondern besitzt auch eine sehr gute CO2-Bilanz. Moderne Windparks kompensieren ihren eigenen CO2-Fußabdruck bereits nach einem Jahr ihrer 25-jährigen Betriebsdauer.
Windenergieanlagen auf hoher See sind ein unverzichtbarer Bestandteil für den Ausbau der erneuerbaren Energien im Sinne des Erneuerbare-Energien-Gesetzes. Durch die maritimen klimatischen Bedingungen können sie nahezu konstant erneuerbare Energie produzieren. Entsprechend hat Offshore-Windkraft ein deutlich größeres Potenzial als Windkraftanlagen an Land.
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