Das Rendsburger Ingenieurbüro Aerodyn hatte sein eigenes Konzept einer schwimmenden Offshore-Windenergieanlage bereits vor drei Jahren in der Branche bekannt gemacht: mit zwei Flügeln, mit einem immer auf der vom Wind abgewandten Seite drehenden Rotor, mit einem geneigten und mit Stahlseilen abgespannten Turm und einem ausgetüftelten Wasser- und Luft-Pumpsystem zur Regelung des Wasserlage des schwimmenden Fundaments. Aerodyn will dieses Nezzy genannte Modell nun für das kommende Größenwachstum der heutigen Offshore-Windturbinen von derzeit schon bis zu acht auf 15 MW fit machen. Die Lösung: zwei kleinere Windturbinen des Aerodynmodells mit Kompaktgetriebe SCD (Super Compact Drive) mit jeweils 7,5 MW stehen auf einem Nezzy-Schwimmfundament. Darauf zweigen zwei um etwa 90 Grad voneinander abgeneigte Türme ab, was optisch einer Astgabelung auf einem Baum ähnelt. Die Rotoren drehen in gegenläufiger Richtung. Außerdem sorgt eine Phasenverschiebung von 90 Grad dafür, dass die Blätter der einen Anlage immer dann in der Senkrechten angekommen sind, wenn die Blätter der anderen Anlage die Waagerechte erreichen und umgekehrt.
Die besondere Ausrichtung der Rotordrehung soll dafür sorgen, dass kein Windschatten der einen auf die andere Anlage wirkt. Mit der gegenläufigen Drehrichtung will Aerodyn die Drehschwungkräfte – also die Fliehkräfte der Rotoren gegeneinander so ausgleichen, dass sie das schwimmende Fundament nicht belasten. Der Einsatz von zwei 7,5-MW-Anlagen anstelle von einer 15-MW-Einzelanlage soll zudem die Einführung einer solch leistungsstarken Windstrom-Erzeugungseinheit enorm beschleunigen: „Wir brauchten in der Vergangenheit Jahre, um Leistungsklassen der Windenergieanlagen zu verdoppeln. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Komponenten für eine so viel größere Anlagendimension alle noch nicht vorhanden sind“, erklärt Aerodyn-Mitgründer und -Miteigentümer Sönke Siegfriedsen. Und: „Mit 15-MW-Turbinen rechnen große Projektierer folgerichtig etwa für 2025. Bei einem Einsatz von zwei 7,5-MW-Anlagen können wir hingegen auf die vorhandenen Komponenten zurückgreifen und brauchen daher diese lange Entwicklungszeit nicht.“
Außerdem rechnet Aerodyn damit, dass das Design der Zwillingsanlage im Vergleich zu einer 15-MW-Turbine die notwendige Anlagenmasse um den Faktor 1,4 reduzieren würde. Auch die Momente, die durch die Rotordrehungen, Wind- und Erzeugungslasten auf das Schwimmfundament wirken würden, fielen dann um das 1,5 bis 1,8-fache kleiner aus, der Schwimmer müsste entsprechend weniger stark ausgelegt sein.
(Tilman Weber)
