Planung und Bau von Offshore-Windparks

Planung und Bau von Offshore-Windparks


Offshore-Windenergie spielt eine entscheidende Rolle, um den wachsenden Energiebedarf zu decken und unsere Klimaziele zu erreichen. Daher ist es von zentraler Bedeutung, dass wir Offshore-Windparks so effizient und naturverträglich wie möglich errichten.


Als Weltmarktführer mit mehr als 30 Jahren Erfahrung verfügen wir über die größte installierte Kapazität sowie fundierte technische Kenntnisse, die für den Ausbau der Offshore-Windindustrie erforderlich sind. Die Offshore-Windkraft ist ein essenzieller Teil der deutschen Energiewende – und wird in Zukunft noch mehr an Bedeutung gewinnen. Wir wissen, wie man Projekte realisiert, die Haushalte und Unternehmen zuverlässig mit grüner Energie versorgen.

 

Wie unsere Offshore-Windparks entstehen

Der Bau eines Offshore-Windparks umfasst mehrere Phasen, die mit der ersten Offshore-Standortuntersuchung Jahre vor der Installation der Windturbinen beginnen und mit dem Moment enden, in dem der von den Turbinen erzeugte Strom erstmals in das Netz an Land eingespeist wird.

Bei Ørsted wird in mehreren Bauphasen parallel gearbeitet, um den Prozess so effizient wie möglich zu gestalten und die Konstruktionszeit auf hoher See zu verkürzen – dabei achten wir immer auf unseren Einfluss auf die Umwelt, andere Meeresnutzer und die lokalen Gemeinden.

Offshore-Standortuntersuchungen

Genauso wie Sie vor dem Bau eines Hauses das Grundstück und den Boden untersuchen würden, untersuchen die Entwickler*innen von Offshore-Windparks den Meeresboden und die Geologie in den Ausbaugebieten und entlang der geplanten Kabeltrassen, bevor der Bau des Offshore-Windparks beginnen kann.

Vor Baubeginn werden bei Offshore-Untersuchungen verschiedene Schiffe eingesetzt, um Informationen für Genehmigungen und Anträge auf Bundes- und Landesebene zu sammeln und die Projektplanung zu unterstützen. Wir kartieren den zukünftigen Baubereich, um mögliche Auswirkungen des Projekts auf das Meer zu minimieren. Wir setzen außerdem Technologien ein, um Wracks, Kampfmittel, Kabel oder andere Metallobjekte zu identifizieren und gegebenenfalls zu räumen.

Vermessungsschiff

Arten von Offshore-Vermessungsarbeiten

Zwei der gängigsten Untersuchungen vor Baubeginn sind geophysikalische und geotechnische Vermessungen. Für diese Erhebungen sind die Genehmigung und die Zustimmung der Behörden erforderlich.


Geophysikalische Offshore-Untersuchungen

Wir führen hochauflösende geophysikalische Untersuchungen („high-resolution geophysical“, kurz: HRG) durch, um den Meeresboden und die darunter liegende Geologie zu kartieren und archäologische Ressourcen sowie vorhandene Altlasten zu identifizieren.

Bei diesen Untersuchungen werden akustische Geräte eingesetzt, die Schall aussenden. Des Weiteren werden auch passive Sensoren eingesetzt, die entweder am Schiffsrumpf montiert oder hinter dem Schiff über dem Meeresboden gezogen werden. Während der HRG-Untersuchungen bewegen sich die Schiffe in der Regel mit einer geringen Geschwindigkeit von 2 bis 4 Knoten (3,7 bis 7,4 Km/h) entlang gerader Vermessungslinien.

Nur wenige HRG-Quellen, die bei Offshore-Untersuchungen eingesetzt werden, arbeiten mit Frequenzen, die für Meeressäuger wahrnehmbar sind. Behörden haben festgestellt, dass von diesen HRG-Quellen keine Schädigung von Meeressäugern oder geschützten Arten zu erwarten ist (BOEM 2018).

Die bei der Offshore-Windkraft verursachten Lärmquellen, die wahrnehmbar sind, erzeugen deutlich weniger Energie und haben eine viel geringere Reichweite als die Quellen, die von der Öl- und Gasindustrie für die Erkundung weit unter dem Meeresboden eingesetzt werden.

Die Begriffe „seismische Tests“ und „seismische Sprengungen“ beziehen sich auf starke Schallquellen wie Druckluftkanonen, die bei der Öl- und Gasexploration eingesetzt werden. Bei den Offshore-Untersuchungen mit HRG werden diese nicht eingesetzt.


Geotechnische Offshore-Standortuntersuchungen

Bei geotechnischen Standortuntersuchungen (Geotechnical Site Investigations, kurz: GTSI) werden Daten vom Meeresboden gesammelt, um das mechanische Verhalten von Boden und Gestein zu bewerten. Wir messen die Bodeneigenschaften und nehmen physische Boden- und Gesteinsproben, die wir zur Laboruntersuchung an Land schicken. GTSIs erzeugen keinen nennenswerten Lärm und stellen daher keine Gefahr für Meeressäuger dar (BOEM 2021).

Maßnahmen zum Schutz der Meeresbewohner: Technologie für den Schallschutz

Beim Bau von Windkraftanlagen kann es zu Störungen der Tierwelt durch Lärmbelastungen kommen. Lärm entsteht, wenn die Fundamente in den Meeresboden getrieben werden. Um die in der Nordsee lebenden Robben und Seehunde und die einzige dort heimische Walart, die Schweinswale, vor diesen Belastungen zu schützen, werden vor dem Beginn der Arbeiten akustische Signale ausgesendet. Diese bringen die Tiere dazu, sich kurzfristig von der Baustelle zu entfernen. Wenn die Bauarbeiten schließlich beginnen, sind sie so weit weg, dass die Geräusche ihren empfindlichen Ohren nicht mehr schaden können.

Um die von den Behörden gesetzte Höchstgrenze von 160 Dezibel nicht zu überschreiten, wird beim Rammvorgang ein zweites Rohr direkt um das Fundament gelegt. Die Schallwellen, die durch das Hämmern entstehen, dringen nur sehr reduziert nach außen.

Außerdem werden sogenannte Blasenschleier beim Bau eingesetzt. Dafür wird ein langer Schlauch mit vielen Löchern um die Baustelle gelegt und Druckluft hineingepumpt. Die Luft entweicht durch die Löcher und steigt in einem dichten Schleier an die Oberfläche. Die darauf treffenden Schallwellen brechen oder prallen zurück, und die Geräuschemission werden abgeschwächt.


Beseitigung von Blindgängern

Als Errichter von Windparks übernehmen wir außerdem eine weitere wichtige Aufgabe: Wir befreien den Meeresgrund von gefährlichen Altlasten. Man schätzt, dass nach Kriegsende 1,3 Millionen Tonnen Munition in der Nordsee versenkt wurden. Seit über 70 Jahren rosten also unter anderem Minen, Torpedos, und Munitionskisten auf dem Meeresboden und stellen so eine große Gefahr für Mensch, Tier und Umwelt dar. Dank der Offshore-Windenergie werden diese von Spezialunternehmen nun endlich aufgespürt und aus dem Weg geräumt.


Installation von Offshore-Windparks

Der Bau eines Offshore-Windparks – insbesondere die Installation der Turbinen – ist ein komplexer Vorgang: von der Auswahl der richtigen Fundamente über die Verschiffung der Komponenten zum Aufstellungsort bis hin zur Minimierung der Auswirkungen auf das umliegende Ökosystem.

Wir ergreifen in allen Phasen der Konstruktion eines Offshore-Windparks Schutzmaßnahmen, um sicherzustellen, dass diese die Meeresfauna und -flora nicht negativ beeinflussen.


Installation der Fundamente von Offshore-Windkraftanlagen

Installation der Fundamente

Fundamente sind die Bauteile, die Offshore-Windkraftanlagen im Wasser verankern. Es gibt verschiedene Arten von Fundamenten wie Jackets, Monopiles und sogar schwimmende Konstruktionen. Aktuell gehören die meisten der in Deutschland installierten Fundamente zu den sogenannten Monopiles.

Zur Installation der Monopile-Fundamente werden diese zunächst auf ein Installationsschiff oder Errichterschiff verladen, das zum Standort des Windparks fährt. Im Baufeld angekommen, fährt das Schiff elektrisch betriebene Beine aus, um sich so auf dem Meeresgrund zu stabilisieren. Mit einem Monopile-Kran an Bord werden die Fundamente ins Meer abgesenkt, wo sie mit einem Hydraulikhammer in den Meeresboden gerammt werden.

Bei diesem Verfahren werden unter Wasser Schallwellen erzeugt. Um das umliegende Ökosystem zu schonen und mögliche negative Auswirkungen auf Meeressäuger und andere Arten so gering wie möglich zu halten, setzen wir Technologien zur Lärmreduzierung wie zum Beispiel Blasenschleier und andere Maßnahmen ein.


Installation der Offshore-Windkraftanlagen

Installation der Offshore-Windkraftanlagen


Die verschiedenen Komponenten der Offshore-Windturbinen werden an Land gefertigt und aufs Meer gebracht. Dort werden sie mit Hilfe eines Errichterschiffs auf den Fundamenten installiert. Mit einem Kran setzen wir zunächst den Stahlturm auf das Fundament. Dann werden die Gondel und der Rotor auf dem Turm installiert. Zum Schluss werden die Rotorblätter einzeln durch Verschrauben mit dem Rotor montiert. Sicherheit hat für uns immer oberste Priorität. Deshalb werden diese Arbeiten nur bei geeigneten Wetterbedingungen durchgeführt.


Installation von Kabeln und Offshore-Umspannstation

Installation von Kabeln und Offshore-Umspannstation

Die Offshore-Umspannstation (OSS) befindet sich auf dem Meer innerhalb des Windparks. Die OSS bündelt den von den Turbinen erzeugten Strom mithilfe von Kabeln, die zwischen den Anlagen verlaufen. Dort wird dieser dann in eine höhere Spannung umgewandelt und über ein Kabel in die Konverterstation des Netzbetreibers gespeist. Ein Exportkabel transportiert den Strom von dort ins Landesinnere – ein Prozess, der als „making landfall“ bezeichnet wird. Die Übertragung von Strom mit höherer Spannung trägt dazu bei, dass weniger Energie über die langen Entfernungen verloren geht, die der Strom zurücklegen muss.

Die Kabel werden mit einem Kabelverlegungsschiff installiert. Das Schiff verlegt die Kabel auf dem Meeresboden und verbindet sie über die Fundamente mit den Anlagen. Die genaue Lage der Kabel wird vor der Verlegung ebenfalls gründlich untersucht, um sicherzustellen, dass sensible Lebensräume nicht gestört werden.

Mittlerweile bauen wir auch Offshore-Windparks, in denen keine OSS zum Einsatz kommt. Dann wird der von den Anlagen generierte Strom direkt in die Konverterstation des Netzbetreibers gespeist.