Alpha Ventus-Die erste Offshore Windenergieanlage

Eröffnung der Windenergieanlage Alpha Ventus

Am 27. April 2010 eröffnete der Bundesumweltminister Dr. Norbert Röttgen, gemeinsam mit den Vorstandsvorsitzenden von EWE, E.ON und Vattenfall, den ersten Offshore-Windpark Deutschlands. Mit Alpha ventus startet eine neue Epoche der ökologischen Stromerzeugung. Sie ist weltweit die erste Anlage der 5 Megawatt-Klasse, die in offener See bei einer Wassertiefe von 30 Metern eingesetzt wird. In Deutschland gilt sie als Vorreiter der Offshore-Energiegewinnung.
Alpha ventus steht in der Nordsee etwa 45 Kilometer vor Borkum und ist somit etwa 60 Kilometer vom Festland entfernt. Die große Entfernung soll dem Schutz des Wattenmeeres dienen und Protesten aus der Tourismusbranche vorbeugen.
Der mit modernster Technik ausgestattete Hochsee-Windpark besteht aus zwölf Windrädern, die auf einer vier Quadratkilometer großen Fläche verteilt sind.
Betreiber der Anlage ist die Deutsche Offshore Testfeld- und Infrastruktur GmbH &Co. KG (DOTI). Sie wurde 2006 von der EWE AG mit den Partnern E.ON Climate & Renewables GmbH und Vattenfall Europe New Energy GmbH gegründet. Insgesamt haben die Unternehmen etwa 250 Mio. Euro für das Projekt ausgegeben.

Röttgen betonte in seiner Eröffnungsrede den hohen Stellenwert der Offshore-Windkraft für den zukünftigen Energiemix: "Offshore-Windparks sind dabei eine entscheidende Größe. Unser Ziel ist eine installierte Offshore-Leistung von 25.000 MW bis zum Jahr 2030. Alpha ventus ist der Anfang, ist die Pionierarbeit, die uns das Tor ins Zeitalter der Erneuerbaren weit öffnet. Investoren, Anlagenhersteller und Netzbetreiber sind mit diesem Testfeld ein hohes Risiko eingegangen. Das nicht nachlassende Engagement, die Beharrlichkeit und Kreativität haben sich gelohnt: Die beim Bau von alpha ventus gesammelten Erfahrungen werden allen künftigen Offshore-Windparks zugute kommen", sagte Röttgen.

Zur Entstehung des Offshore-Windparks

Geplant wurde die Testanlage schon vor mehr als zehn Jahren. Der Antrag wurde 1999 gestellt und zwei Jahre später vom Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie genehmigt. Ab 2007 wurden die Unterwasserkabel verlegt. Ein Jahr danach startete der Aufbau der Plattform Alpha ventus sowie der zugehörigen Umspannanlage. Die ersten Windkraftanlagen wurden im April 2009 errichtet. Drei Monate später wurde das erste Windrad angebracht. Im August 2009 floss zum ersten Mal Offshore-Strom ins deutsche Festnetz. Die ersten drei Windkraftanlagen („AV8“, „AV 9“ und „AV12“) wurden angefahren und eingestellt. Während des Einstellbetriebs fand die Überprüfung und Justierung sämtlicher Funktionen sowie der elektrotechnischen Bauteile statt. Anschließend begann der Probebetrieb, in welchem die Anlagen unterschiedlichen Testszenarien unterzogen wurden. Am 16. November 2009 waren alle zwölf Anlagen aufgestellt. Seit dem 27. April 2010 sind sie offiziell im Betrieb.

Alpha Ventus als Pilotprojekt

Mit einer jährlichen Stromerzeugung von mindestens 220 Gigawattstunden soll Alpha ventus 50.000 Haushalte in Deutschland versorgen. Doch die Anlage dient nicht allein der Stromgewinnung. Darüber hinaus fungiert sie als Testfeld für Forschungsprojekte zum Naturschutz.
Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit fördert die Projekte mit 50 Mio. Euro. Koordiniert werden sie durch das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES).

Ein gemeinsames Netzwerk Windenergie

Die insgesamt 25 Einzelprojekte sind in der RAVE-Initiative (Research at Alpha Ventus) zusammengefasst. Sie werden in 15 Verbund-Forschungsprojekte und zwei übergeordnete Projekte mit Querschnittsaufgaben aufgeteilt.
Eine Vielzahl von Forschungsthemen kann auf diese Weise unabhängig von einander untersucht und bei Bedarf zusammengeführt werden. Schwerpunkte sind Sicherheit, Kostensenkungen, Ertragssteigerungen, Optimierung der Technologie zur Integration der Windenergie ins Stromnetz, Auswirkungen auf Mensch und Natur sowie Untersuchungen zur gesellschaftlichen Akzeptanz.
So erforscht beispielsweise das Projekt RAVE-Gründungen den Einfluss des Betriebs sowie die Auswirkungen von Wind und Wellen auf das Fundament.

Ziel der gemeinsamen Forschungsinitiative ist eine Optimierung der Offshore-Windenergie, welche in Zukunft einen großen Anteil an der deutschen Stromerzeugung haben soll.
Die praktische Umsetzung des Projekts Alpha ventus soll den Wissenschaftlern für Forschung und Entwicklung Erkenntnisse liefern, die sie für die Weiterentwicklung der Technik nutzen können.
Dafür werden mehr als 1200 Messungen unter Berücksichtigung sämtlicher Voraussetzungen durchgeführt. Die Messdaten sind in einem zentralen Forschungsarchiv abrufbar. Nicht nur in Deutschland, sondern weltweit handelt es sich hierbei um ein einzigartiges Netzwerk der Windenergieforschung. Vernetzungen bestehen auch international, wie beispielsweise mit der Europäischen Technologieplattform Windenergie sowie mit IEA-Aktivitäten.

Innovative Technik für ein innovatives Projekt

Aufgrund der großen Entfernung zum Festland und der damit einhergehenden Wassertiefe musste eine Technik entwickelt werden, die den Umständen angemessen ist. Es werden zwei verschiedene Typen von Windturbinen eingesetzt und erprobt, sechs des Typs Areva Multibrid M 5000 und sechs REpower 5 M. Damit die 150 Meter hohen und 1000 Tonnen schweren Anlagen den Kräften der See standhalten können, wurden zwei spezielle Stahlfundamente entwickelt. Für die Multibrid-Anlagen werden sogenannte Tripods (Dreifuß) eingesetzt, die auf dem Meeresboden befestigt worden sind. Die Repower-Anlagen stehen auf neu entwickelten Jacket-Fundamenten.
Am Umspannwerk laufen die Stromkabel der zwölf Anlagen zusammen. Dort wird die von den Windenergieanlagen produzierte Energie auf 110 kV hochgespannt. Anschließend wird der Strom mithilfe von Seekabeln über die Insel Norderney und von dort aus zum Festland geleitet.

Eine neue Ära der Stromversorgung

Die Zukunftsaussichten für Offshore-Windenergieanlagen sind gut. Im Hinblick auf den Klimaschutz nimmt sie bei der Bundesregierung eine zentrale Rolle ein. Das Umweltministerium plant, den Anteil der Windenergie innerhalb der nächsten zehn Jahre von derzeit 16 auf 30 Prozent zu steigern. In zwanzig Jahren könnten es laut Röttgen über 40 Prozent sein. Auch große Konzerne wie beispielsweise Siemens und Energieversorger wie E.on sehen in der Branche einen beträchtlichen Wachstumsbereich. Doch nicht nur in Deutschland boomt der Offshore-Windmarkt. Großkonzerne planen bereits Offshore-Parks vor den Küsten Belgiens, Irlands, Großbritanniens sowie der Niederlande. Laut Fritz Vahrenholt, dem Chef des Windenergie-Konzerns Repower-Systems, könnten in 10 bis 20 Jahren die Offshore-Parks durch spezielle Kabel miteinander verbunden werden. Regionale Wetterschwankungen könnten dadurch leichter ausgeglichen werden und Europa einen großen Teil seines Strombedarfs über das Meer abdecken