Produzieren wir so in Zukunft Energie? Das norwegische Unternehmen WWW entwickelt eine neuartige Windturbine, genannt «Contra-Rotating Vertical Turbine» (CRVT). Foto: World Wide Wind

Schwimmende Windräder weltweit auf dem Vormarsch

Schwimmende Windräder weltweit auf dem Vormarsch

Dans le monde entier, les éoliennes flottantes ont le vent en poupe

Pale eoliche galleggianti sulla cresta dell’onda

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Warum nicht Windräder auf Bojen schnallen? Das dachten sich die Tüftler hinter dem norwegischen Start-up World Wide Wind: Sie entwickeln im Meer schwimmende Turbinen mit zwei Rotoren zur Stromerzeugung.

Schwimmende Windräder? Was nach einer eher ungewöhnlichen Kombination klingt, soll in Norwegen künftig für Strom sorgen. Das Ganze nennt sich «Contra-Rotating Vertical Turbine» (CRVT). Mittlerweile gibt es einige Anbieter, die auf Windkraft aus und auf dem Meer setzen.

Das Konzept von World Wide Wind erinnert optisch an einen Schiffsmasten mit Rotor-Aufbau, ist technisch aber sehr ausgeklügelt. Der Generator befindet sich am unteren Ende und dient als eine Art Ballast. Die Masten selbst sollen sich mit dem Wind neigen, dabei aber nicht kentern.

World Wide Wind erhofft sich von der ungewöhnlichen Bauweise, Offshore-Windparks engmaschiger bauen zu können. Herkömmliche Windräder sollen doppelt so viel Platz brauchen.

Prototyp in Norwegen

Die Anlagen von World Wide Wind können bis zu 400 Meter gross sein und eine Leistung von bis zu 40 Megawatt erreichen. Geplant ist nun ein erster Prototyp. Dafür hat das Start-up eine Kooperation mit dem norwegischen Baukonzern AF Group vereinbart.

In der Werft der AF Group soll ein erster, allerdings nur 19 Meter hoher, Mast aufgestellt werden. Die Funktionsweise soll der einer grossen Anlage ähneln und bis zu 30 Kilowatt erreichen können. Bis 2030 sollen dann schrittweise weitere Ausbaustufen folgen.

Flexibler als herkömmliche Offshore-Anlagen

Die schwimmenden Windkraftanlagen bringen zudem Vorteile für die Umwelt mit sich. Klassische Offshore-Anlagen werden im Meeresboden verankert, was metertiefe Bohrungen zur Folge hat. Das geht nur an bestimmten Stellen, das Meer muss schlichtweg die passende Tiefe haben.

Expertinnen und Experten warnen vor Folgen für die maritime Fauna im Zuge der Bauphase. Zudem kann auch der Lärm für die Meerestiere negative Auswirkungen haben. Und: Die Anlagen sind meist für eine Laufzeit von rund 20 Jahren konzipiert, was einen Rückbau nach zwei Jahrzehnten erfordert.

Die Bedingungen auf dem Meeresboden machen die Errichtung von Windkraftanlagen in norwegischen Gewässern schwieriger als in anderen Ländern und Gegenden in Europa (hier der Windpark Arkona). Foto: Tommy Ellingsen

Verschiedene Projekte weltweit

Schwimmen die Anlagen, gibt es derartige Schwierigkeiten nicht. Das sieht man auch bei der irischen Firma Gazelle Wind Power so und arbeitet entsprechend an einem schwimmenden Fundament, das Windkraftanlagen mit bis zu 15 Megawatt Leistung tragen können soll.

Mit der Plattform wollen die Iren «die wichtigsten Herausforderungen der Offshore-Windindustrie – wie Kosten, Engpässe in der Lieferkette und Nachhaltigkeit – angehen». Die Plattform soll ein «kostengünstigeres Design bieten», das die Auswirkungen auf die empfindliche Meeresumwelt minimiert und die bestehende Hafeninfrastruktur nutzt, heisst es auf der Website von WWW.

Und: Die Plattform soll schnell und einfach an den Projektstandorten installiert werden können, da keine Spezialkräne oder -schiffe erforderlich sind. Dies werde laut WWW durch ein «kosteneffizientes, innovatives Design mit weltweit verfügbaren Komponenten und einen modularen Montageprozess» ermöglicht.

Auch in Deutschland wird mit schwimmender Windkraft experimentiert: Der Energiekonzern EnBW lässt bereits zwei Windräder von einer schwimmenden Plattform tragen – es handelt sich dabei allerdings noch um eine Modellanlage. In den USA soll RWE ein schwimmendes Offshore-Projekt starten und an den Küsten Frankreichs und Portugals schwimmen bereits Windräder.

Schwimmende Windräder? Was nach einer eher ungewöhnlichen Kombination klingt, soll in Norwegen künftig für Strom sorgen. Das Ganze nennt sich «Contra-Rotating Vertical Turbine» (CRVT). Mittlerweile gibt es einige Anbieter, die auf Windkraft aus und auf dem Meer setzen.

Das Konzept von World Wide Wind erinnert optisch an einen Schiffsmasten mit Rotor-Aufbau, ist technisch aber sehr ausgeklügelt. Der Generator befindet sich am unteren Ende und dient als eine Art Ballast. Die Masten selbst sollen sich mit dem Wind neigen, dabei aber nicht kentern.

World Wide Wind erhofft sich von der ungewöhnlichen Bauweise, Offshore-Windparks engmaschiger bauen zu können. Herkömmliche Windräder sollen doppelt so viel Platz brauchen.

Prototyp in Norwegen

Die Anlagen von World Wide Wind können bis zu 400 Meter gross sein und eine Leistung von bis zu 40 Megawatt erreichen. Geplant ist nun ein erster Prototyp. Dafür hat das Start-up eine Kooperation mit dem norwegischen Baukonzern AF Group vereinbart.

In der Werft der AF Group soll ein erster, allerdings nur 19 Meter hoher, Mast aufgestellt werden. Die Funktionsweise soll der einer grossen Anlage ähneln und bis zu 30 Kilowatt erreichen können. Bis 2030 sollen dann schrittweise weitere Ausbaustufen folgen.

Flexibler als herkömmliche Offshore-Anlagen

Die schwimmenden Windkraftanlagen bringen zudem Vorteile für die Umwelt mit sich. Klassische Offshore-Anlagen werden im Meeresboden verankert, was metertiefe Bohrungen zur Folge hat. Das geht nur an bestimmten Stellen, das Meer muss schlichtweg die passende Tiefe haben.

Expertinnen und Experten warnen vor Folgen für die maritime Fauna im Zuge der Bauphase. Zudem kann auch der Lärm für die Meerestiere negative Auswirkungen haben. Und: Die Anlagen sind meist für eine Laufzeit von rund 20 Jahren konzipiert, was einen Rückbau nach zwei Jahrzehnten erfordert.

Die Bedingungen auf dem Meeresboden machen die Errichtung von Windkraftanlagen in norwegischen Gewässern schwieriger als in anderen Ländern und Gegenden in Europa (hier der Windpark Arkona). Foto: Tommy Ellingsen

Verschiedene Projekte weltweit

Schwimmen die Anlagen, gibt es derartige Schwierigkeiten nicht. Das sieht man auch bei der irischen Firma Gazelle Wind Power so und arbeitet entsprechend an einem schwimmenden Fundament, das Windkraftanlagen mit bis zu 15 Megawatt Leistung tragen können soll.

Mit der Plattform wollen die Iren «die wichtigsten Herausforderungen der Offshore-Windindustrie – wie Kosten, Engpässe in der Lieferkette und Nachhaltigkeit – angehen». Die Plattform soll ein «kostengünstigeres Design bieten», das die Auswirkungen auf die empfindliche Meeresumwelt minimiert und die bestehende Hafeninfrastruktur nutzt, heisst es auf der Website von WWW.

Und: Die Plattform soll schnell und einfach an den Projektstandorten installiert werden können, da keine Spezialkräne oder -schiffe erforderlich sind. Dies werde laut WWW durch ein «kosteneffizientes, innovatives Design mit weltweit verfügbaren Komponenten und einen modularen Montageprozess» ermöglicht.

Auch in Deutschland wird mit schwimmender Windkraft experimentiert: Der Energiekonzern EnBW lässt bereits zwei Windräder von einer schwimmenden Plattform tragen – es handelt sich dabei allerdings noch um eine Modellanlage. In den USA soll RWE ein schwimmendes Offshore-Projekt starten und an den Küsten Frankreichs und Portugals schwimmen bereits Windräder.

Des éoliennes flottantes? Ce qui pourrait ressembler à une combinaison plutôt inhabituelle devrait, à l’avenir, permettre de fournir de l’électricité à la Norvège. C’est en tout cas l’objectif du projet «Contra-Rotating Vertical Turbine» (CRVT). Depuis son lancement, plusieurs fournisseurs ont d’ailleurs décidé de miser sur l’énergie éolienne produite dans la mer ou à sa surface.

Le concept CRVT, développé par World Wide Wind (WWW), rappelle visuellement un mât de bateau avec une structure de rotor, mais il est techniquement très sophistiqué. Le générateur se trouve à l’extrémité inférieure et sert en quelque sorte de lest. Les mâts eux-mêmes doivent s’incliner face au vent, sans toutefois chavirer.

World Wide Wind espère que ce type de constructions peu communes permettra de bâtir des parcs éoliens offshore moins vastes – les éoliennes traditionnelles ont besoin de deux fois plus de place.

Un prototype en Norvège

Les éoliennes de World Wide Wind pourraient mesurer jusqu’à 400 mètres de haut et atteindre une puissance de 40 mégawatts. Afin de pouvoir développer un premier prototype, la start-up collabore avec le groupe de construction norvégien AF Group.

Un premier mât, de 19 mètres de haut seulement, doit être érigé dans le chantier naval du groupe. Le fonctionnement devrait ressembler à celui d’une grande installation et atteindre jusqu’à 30 kilowatts. D’autres étapes en vue d’une extension devraient progressivement suivre d’ici 2030.

Plus flexible que les éoliennes offshore traditionnelles

Les éoliennes flottantes sont, en outre, favorables à l’environnement. Les éoliennes offshore classiques sont en effet ancrées dans les fonds marins, ce qui implique des forages de plusieurs mètres de profondeur. En plus, leur utilisation n’est possible qu’à certains endroits, car la profondeur de la mer doit être adéquate.

Les experts pointent également du doigt les nuisances causées à la faune marine lors de la phase de construction, notamment en raison du bruit, qui peut lui porter préjudice. Sans compter que ces installations sont généralement conçues pour avoir une durée d’environ 20 ans, ce qui nécessite un démantèlement après deux décennies.

La profondeur des fonds marins norvégiens rend l’installation d’éoliennes plus difficile que dans d’autres pays et régions d’Europe (ici, le parc éolien d’Arkona, en Allemagne). Photo: Tommy Ellingsen

Différents projets à travers le monde

Lorsque les installations flottent, ces problèmes ne se posent pas. C’est également l’avis de l’entreprise irlandaise Gazelle Wind Power, qui travaille sur l’élaboration de fondations flottantes capables de supporter des éoliennes d’une puissance allant jusqu’à 15 mégawatts.

Avec cette installation, les Irlandais veulent «relever les principaux défis de l’industrie éolienne offshore, à savoir les coûts, les goulets d’étranglement dans la chaîne d’approvisionnement et la durabilité». Sur le site de WWW, on peut lire que cette plateforme doit «offrir une conception plus rentable», minimiser l’impact sur un environnement marin sensible et utiliser l’infrastructure portuaire existante.

La plateforme doit aussi pouvoir être installée rapidement et facilement sur les sites concernés, sans qu’aucune grue ou navire spécial ne soit nécessaire. Selon le WWW, c’est rendu possible par «une conception rentable et innovante, avec des composants disponibles dans le monde entier et un processus de montage modulaire».

En Allemagne, aussi, on expérimente l’éolien flottant. Le groupe énergétique EnBW fait déjà porter deux éoliennes par une plateforme flottante – il s’agit toutefois encore d’un prototype. Aux États-Unis, RWE doit lancer un projet offshore flottant, alors que des éoliennes flottent déjà sur les côtes françaises et portugaises.

Pale eoliche galleggianti? Sembra una combinazione piuttosto bizzarra ma è così che la Norvegia produrrà in futuro la sua elettricità. Il sistema si chiama «Contra-Rotating Vertical Turbine» (CRVT). Esistono già alcuni produttori specializzati in pale eoliche da piazzare in e sul mare.

A vederlo, il concetto di World Wide Wind ricorda l’albero di una nave dotato di rotori. Dal punto di vista tecnologico è un vero colpo di genio: il generatore si trova nella parte inferiore e funge anche da zavorra. In questo modo l’albero si piega con il vento ma non si capovolge.

World Wide Wind ritiene che grazie al particolare sistema di costruzione sarà possibile costruire parchi eolici offshore più fitti. Le classiche turbine eoliche necessitano del doppio dello spazio

Prototipo in Norvegia

Gli impianti di World Wide Wind possono misurare fino a 400 metri e offrire una prestazione che arriva fino a 40 megawatt. Per ora è in progetto solo un primo prototipo. Per lo sviluppo, la start-up ha trovato un accordo con il gruppo edile norvegese AF Group.

Il cantiere del gruppo prevede per ora un unico albero di 19 metri. Le prestazioni dovrebbero essere comparabili a quelle di un grosso impianto e raggiungere i 30 chilowatt. Entro il 2030, seguiranno quindi gradualmente altre fasi di costruzione.

Più flessibili rispetto ai classici impianti offshore

Gli impianti eolici galleggianti offrono numerosi vantaggi per l’ambiente. I classici impianti offshore vengono ancorati al fondale marino: ciò richiede scavi profondi diversi metri. È inoltre possibile eseguire tali lavori solo in determinati luoghi poiché i fondali devono presentare i giusti strati e la giusta profondità.

Gli esperti sottolineano le conseguenze dei lavori di costruzione sulla fauna marittima. Inoltre, anche il rumore può avere effetti negativi sugli animali marini. E non solo: gli impianti sono concepiti per una durata di vita di circa vent’anni. Ciò significa che dopo due decenni si rendono necessari lavori di smantellamento.

Le condizioni del fondale marino fanno sì che la costruzione di impianti eolici sia più complicata in Norvegia rispetto a quanto accade in altri Paesi europei (in foto il parco eolico. Foto: Tommy Ellingsen

Numerosi progetti in tutto il mondo

Se gli impianti galleggiano, tutti questi problemi non si pongono. Lo conferma anche l’impresa irlandese Gazelle Wind Power che lavora a fondamenta galleggianti che possano sostenere impianti eolici con una prestazione fino a 15 megawatt.

Grazie alla loro piattaforma, gli irlandesi mirano ad «affrontare le più importanti sfide che si pongono all’industria eolica offshore come costi, carenze nella catena di approvvigionamento e sostenibilità». La piattaforma offre «un design a basso costo» che minimizza l’impatto sul fragile ecosistema marittimo sfruttando le già esistenti infrastrutture portuali, si legge sulla homepage di WWW.

E non è tutto: la piattaforma è semplice e veloce da installare nei siti dei progetti poiché non servono macchinari o navi speciali. Secondo quanto dichiarato da WWW, ciò è possibile grazie a un «design innovativo ed efficiente dal punto di vista dei costi, a componenti disponibili ovunque nel mondo e a un sistema di montaggio modulare».

Anche in Germania non mancano i progetti per impianti eolici galleggianti: il gruppo energetico EnBW ha installato due pale eoliche su una piattaforma galleggiante ma per ora si tratta solo di un modello di impianto. L’impresa RWE avvierà invece un progetto galleggiante offshore negli Stati Uniti e lungo le coste francesi e portoghesi si trovano già numerose pale galleggianti.

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Erste Veröffentlichung: 
16.1.2024
  |  Letztes Update: 
5.2.2024
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