Eine der größten Windenergieanlagen der Welt

Die REpower 5M

Die Dimensionen sind außergewöhnlich: Die Nabenhöhe der Windräder liegt bei 90 Meter über dem Meeresspiegel. Den Rotor mit eingerechnet, ist eine Anlage rund 155 Meter hoch, beinahe so hoch wie der Kölner Dom. Dazu kommen noch einmal 30 Meter unter Wasser bis zum Meeresboden.

Die sechs REpower 5M, die die nördliche Hälfte des Windparks bilden, werden in Kooperation zwischen REpower Systems und DOTI gegründet. Als Gründungsstruktur für die REpower WEA dienen sogenannte „Jackets“. Die viereckigen Konstruktionen sind aus der Öl- und Gasförderung auf hoher See bekannt. Auch das Umspannwerk steht auf einem Jacket-Fundament. Um die Jackets fest auf dem Meeresboden zu verankern, werden – wie auch bei den AREVA Multibrid Anlagen – die Fundamente mit Piles („Pfählen“) am Meeresboden verankert. Das Verfahren verläuft jedoch umgekehrt: Die „Jackets“ werden auf die bereits in den Seeboden gerammten Piles gestellt. Anschließend werden die einzelnen Turmsegmente nacheinander montiert. Danach erfolgt die Montage der Gondel und des Rotorsterns.

Technische Daten REpower 5M

Rotordurchmesser: 126 m
Nabenhöhe: ca. 92 m
Nennleistung: 5 MW
Gondelmasse ohne Rotor und Nabe: ca. 290 t
Gondelmasse mit Rotor und Nabe: ca. 410 t
Gewicht Gründung:ca. 500 t; Turm: ca. 210 t
Drehzahl: Rotor: 6,9-12,1 U/min; Generator: 670-1170 U/min
Einschaltwindgeschwindigkeit: 3,5 m/s (=Windstärke 3)
Nennwindgeschwindigkeit: 13 m/s (=Windstärke 6)
Ausschaltwindgeschwindigkeit: 30 m/s (=Windstärke 11)
Blattspitzengeschwindigkeit: 80 m/s bei Rotordrehzahl 12,1 U/min (=ca. 288 km/h)

90 Meter über dem Wasser

Die Multibrid M5000

Die sechs Multibrid M5000 wurden mit einem "Tripod" (Dreifuß) als Gründungstruktur auf dem Meeresgrund verankert. Die Wassertiefe beträgt an dieser Position rund 30 Meter. Um die dreieckige Standfläche eines Tripod von 255 m² zu umspannen, benötigt man 56 Männer. Die Stahlmasse einer Anlage entspricht mit rund 1.000 Tonnen dem Gewicht von 200 ausgewachsenen Elefanten oder 22 Eisenbahn-Waggons.

Der Rotor fängt den Wind auf einer Fläche ein, die rund anderthalb mal so groß ist wie ein Fußballfeld. Bei maximaler Drehgeschwindigkeit des Rotors schneiden die Blattspitzen der Multibrid M5000 mit beinahe 320 Kilometern pro Stunde durch die Luft.

Technische Daten Multibrid M5000

Rotordurchmesser: 116 m
Nabenhöhe: 90 m
Nennleistung: 5 MW
Drehzahl: 5,9 - 14,8 U/min
Wirkungsgrad: 95 %
Einschaltwindgeschwindigkeit: 3,5 m/s (= Windstärke 3)
Nennwindgeschwindigkeit: 12,5 m/s (= Windstärke 6)
Ausschaltwindgeschwindigkeit: 25 m/s (= Windstärke 10)
Blattspitzengeschwindigkeit: ca. 90 m/s (= ca. 320 km/h)
Lebensdauer: 20 Jahre
Gondelmasse ohne Rotor und Nabe: 200 t
Gondelmasse mit Rotor und Nabe: 309 t
Stahlmasse Tripod, Turm, Gondel: 1000 t

Kraftwerksanschluss auf hoher See

Umspannwerk

Das Umspannwerk ist das Herzstück des Windkraftwerks: Hier laufen die Stromkabel der 12 Windenergieanlagen zusammen und von hier führt das 16 Zentimeter dicke Stromkabel über Norderney aufs Festland ins allgemeine (Verbund)Stromnetz. Mit einer Andockstation für Schiffe, dem Helikopterdeck, der Werkstatt und der Unterkunft ist die Plattform auch der logistische Mittelpunkt des Windparks.

Die Plattform erstreckt sich über drei Decks: Das Helideck liegt 30 Meter über dem Meeresspiegel, auf 25 Meter Höhe liegt das Hauptdeck mit den elektrotechnischen Anlagen, auf 21 Meter Höhe das Kabeldeck mit Kabelanschluss und den Räumen für die Montage- und Service-Techniker. Die Decks sind auf einer Stahlkonstruktion angebracht, die insgesamt ca. 45 Meter hoch ist. Anders als bei den Multibrid M5000 kommt hierbei kein Tripod, sondern ein "Jacket" als Gründung zum Einsatz – eine Gittermastkonstruktion, die den Strommasten auf dem Festland gleicht. Der Gittermast wurde wiederum mit vier Pfählen bis zu 35 Meter tief in den Meeresboden "festgenagelt". Am Gittermast befindet sich auf Seehöhe eine Andockstelle für Schiffe mit Übersteigmöglichkeit für Personen (ein so genanntes Boatlandingsystem). Die Erreichbarkeit per Hubschrauber ist jedoch höher als die per Schiff und wird bei etwa 60 Prozent der Tage pro Jahr erwartet.

Verkabelung
Das Umspannwerk liegt an der südöstlichen Ecke des Parks. Die Stromleitungen von jeweils sechs Windrädern werden als Kabelring zusammengefasst und per 30 kV-Seekabel zur Plattform geführt. Dort wird der Strom auf 110 kV hochgespannt und als Drehstrom über ein 60 Kilometer langes Seekabel über Norderney zum Festland geführt. Das 16 Zentimeter dicke Kabel hat einen kupfernen Leitungskern von etwa 10 Zentimetern Durchmesser und ist überdies mit Lichtwellenleitern (z.B. Glasfasern) zur Datenübertragung durchzogen.

Technische Daten Umspannwerk

30 m: Höhe Helikopterdeck
25 m: Hauptdeck mit Leittechnik/Schaltanlage/Sternpunktbildner, Feuerlöschanlage/GS- und NS-Anlage, MVAr-Drossel/GIS Schaltanlage, Kran
21 m: Kabeldeck mit Werkstatt, Geräteraum, Aufenthaltsraum, Dieseltanks, Notstromaggregat, Kabeltisch, Ölauffangwanne, Rettungsinsel
Kabel und Hauptdeck: 110/30 KV Transformator 75 MVA (AREVA)
Stahlmasse Gittermast: ca. 700 t
Gründungspfähle: Länge 35 m, Durchmesser 2,7 m, Gewicht 100 t
Position: N 54°00', E 6°37.40'

Das Umspannwerk wurde im Sommer 2008 plangemäß errichtet.

Technische und energiewirtschaftliche Grundlagen

Research at alpha ventus - RAVE

Große Herausforderungen machen große Anstrengungen nötig. Das Bundesumweltministerium unterstützt die ingenieurwissenschaftliche, ökologische und energiewirtschaftliche Begleitforschung zu alpha ventus mit 50 Millionen Euro.

Das Bundesumweltministerium hat im September 2007 ein 50 Millionen Euro-Programm zur Windenergieforschung in dem Offshore-Testfeld alpha ventus gestartet. Das Programm beschäftigt sich seit Oktober 2007 unter dem Titel "RAVE – research at alpha ventus" vor allem mit den ingenieurwissenschaftlichen Herausforderungen von Offshore-Windkraftwerken. Zu den Forschungsthemen gehören die Netzintegration von Offshore- Windparks, die Untersuchung der Strömungsverhältnisse im Windpark, die Erfassung der Belastungen aus Wind und Wellen, die Weiterentwicklung und Anpassung von Windanlagenkomponenten an Offshore-Bedingungen, die Entwicklung neuer Windparkleitsysteme und Fragen der Logistik.

Die übergeordnete wissenschaftliche Koordination wird vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) geleitet, die Koordination der Forschungsanträge liegt beim Projektträger Jülich. Das IWES hat mit der Koordination des Messprogramms im Windpark alpha ventus das Deutsche Windenergie Institut (DEWI) betreut. Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) wird voraussichtlich im Sommer 2008 und 2009 das Testfeld mit umfangreicher Messtechnik ausstatten, um die kontinuierlichen Messungen durchzuführen und alle beteiligten Projekte mit detaillierten Daten versorgen. Gemeinsam mit der Betreiberin von alpha ventus, der Deutschen Offshore-Testfeld und Infrastruktur GmbH & Co. KG (DOTI), und den Anlagenherstellern Multibrid und REpower erarbeitet das IWES ein abgestimmtes Konzept für Messungen und weitere wissenschaftliche Untersuchungen an den Anlagen.

Folgende Projekte sind mit Stand April 2008 genehmigt bzw. geplant:

RAVE-Koordinationsprojekt, IWES und DEWI
Durchführung der Messungen und Datenmanagement: BSH – Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (geplant)
Monitoring der Offshore-Windenergienutzung in Deutschland - Offshore WMEP: IWES
Netzintegration von Offshore-Windparks: IWES (geplant)
Verifikation von Offshore-WEA und Entwurfsanforderungen: Stiftungslehrstuhl Windenergie (SWE), Stuttgart
Entwicklung von LIDAR-Windmessungen für das Offshore-Testfeld alpha ventus: Stiftungslehrstuhl Windenergie (SWE), Stuttgart
Innovative Weiterentwicklung, Konstruktion und Test der Offshore-Windenergieanlage Multibrid M5000 unter erschwerten Offshore-Bedingungen im Offshore-Testfeld Borkum-West: Multibrid GmbH
Ertragsoptimiertes und kostengünstiges Rotorblatt: REpower Systems AG
Entwicklung und Optimierung von Offshore-WEA-Komponenten in Bezug auf Kosten, Langlebigkeit und Servicefreundlichkeit: REpower Systems AG
Gründungskonstruktionen unter zyklischer Belastung: BAM – Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Ganzheitliches Bemessungskonzept für OWEA-Tragstrukturen - GIGAWIND alpha ventus: Institut für Statik und Dynamik ISD der Leibniz Universität Hannover
Entwicklung von LIDAR-Windmessungen für das Offshore-Testfeld
Universität Stuttgart, Stiftungslehrstuhl Windenergie (SWE)
Entwicklung, Errichtung und Betrieb von alpha ventus, Deutsche Offshore-Testfeld und Infrastruktur GmbH & Co. KG (geplant)

Ökologische Begleitforschung:

Evaluierung des BSH-Standarduntersuchungskonzepts, BSH – Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie
Messung der Betriebsgeräusche von Offshore-WEA zur Bestimmung des Schalleintrags durch die Schallübertragungsfunktion zwischen Turm und Wasser an Anlagen im Offshore-Testfeld: FH Flensburg

Am 08.05.2008 fand in Berlin ein Auftaktkongress zu "RAVE - research at alpha ventus" statt.

Infomaterial zum Download

Laden Sie hier aktuelles Informationsmaterial herunter:

Broschüre zu alpha ventus (2 MB)

alpha ventus Presse Factsheet (286 KB)

Webcam: Blick in den Windpark

Für interessierte Blicke stellt die Forschungsplattform FINO 1 aktuelle Bilder von Webcams und aktuelle Messdaten zur Verfügung.

Blick von FINO 1 in den Windpark alpha ventus

Blick von FINO 1 nach:

Südwesten l Norden l Auf das Plattformdeck

Live Messdaten zur Windrichtung und -stärke

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Aktuelle Medienberichte

alpha ventus im TV und Internet

SPIEGEL-Online Videospezial über Offshore-Windkraft

ARD Tagesschau vom 27.04.2010, Berichterstattung zur Inbetriebnahme von apha ventus.

ZDF heute vom 27.04.2010, Bericherstattung zu Inbetriebnahme von alpha ventus.

ARD Morgenmagazin vom 14.04.2010, Premiere im Deutschen Fernsehen: Am Mittwoch, den 14. April, sendete das ARD Morgenmagazin LIVE von Deutschlands erstem Offshore-Windpark alpha ventus 45 Kilometer vor der Insel Borkum mitten in der Nordsee.

Deutschlandfunk "Forschung aktuell: Die Energie der rauen See Projektleiter von alpha ventus über den Offshore-Windpark", 27.04.2010. Zum Download beim DLF.

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W wie Wissen vom 13.09.2009, ARD, ca. 5 Minunten (Achtung: Pop-ups müssen für den Player aktiviert sein)

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heute in Deutschland vom 15.07.2009, ZDF, ca. 1,5 Minuten (Achtung: Pop-ups müssen für den Player der ZDF Mediathek aktiviert sein)

"drehscheibe Deutschland" vom 15.07.2009, ZDF, ca. 5 Minuten (Achtung: Pop-ups müssen für den Player der ZDF Mediathek aktiviert sein)

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Der NDR war mit "buten un binnen" zu Gast im Baufeld. Zum Bericht (Sendedatum 17.06.2009)

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SWR 2 berichtete am 20.10.2008 über das "Kraftwerk auf hoher See"
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