Im Projekt Force, Turbine Optimization for Reduced Cost of Energy, verfolgen die Ingenieure einen vorurteilsfreien Gedankenansatz zur Senkung der Kosten. Ausgangspunkt der Analysen soll eine neue Turbinen-Generation in der Leistungsklasse zwischen sieben und zehn Megawatt sein.
Auf dem intellektuellen Seziertisch liegen Rotorblattgeometrien, Steuerungssysteme sowie die Hauptstrukturbauteile der Turbine, wie Gründungsstruktur und Maschinenhaus.
Auf Seiten der Rotorblätter könnten beispielsweise flexible Strukturen die Kosten senken. Die Rotorblätter würden nicht wie bisher meist üblich von vorn, sondern von hinten angeströmt. Verbesserte Steuerungssysteme könnten mit automatischer Windfelderfassung durch Lasermesssysteme und eine darauf reagierende intelligente Rotorblattverstellung, die Lasten auf die Gesamtanlage reduzieren. Das würde sich auch positiv auf den gesamten Materialeinsatz auswirken.
Die gewonnenen Erkenntnisse aus dem Gedankenexperiment will GL Garrad Hassan der Industrie bis zum Jahresende zugänglich machen. „Wir werden die effektivste Kombination technischer Lösungen zur Kostensenkung in einer Studie festhalten“, schreibt der GL auf Anfrage. Geplant sind demnach auch konkrete Angaben, wie viel Kostensenkungspotenzial in einzelnen Maßnahmen steckt.
Kosten so weit wie möglich senken
Konkrete Ziele, wie viel Cent eine Kilowattstunde Offshore-Windstrom kosten soll, lässt das Unternehmen offen. „Stattdessen versuchen wir die Kosten so weit wie möglich zu senken“, schreibt der GL. Andere Branchenberater wagen da aktuell mutigere Prognosen.
Da das Projekt Force sich auf Anlagen der nächsten Leistungsgeneration konzentriert, geht GL Garrad Hassan davon aus, dass Projekte auf Basis existierender Turbinentechnologien davon weniger profitieren werden. Einige Vorhaben aus der britischen Ausschreibungsrunde Round 3 – bis 2021 soll sie 32 Gigawatt installierter Offshore-Leistung liefern – könnten aber bereits profitieren. Kurzfristiger ließen sich laut GL Kostensenkungspotenziale in den Gründungsstrukturen umsetzen. Hier könnte eine noch modernere Konstruktionssoftware Möglichkeiten zur Optimierung des Materialeinsatzes liefern.
Das Projekt Force wird von GL Garrad Hassan vollständig selbst finanziert und ohne industrielle Partner umgesetzt. Erfahrungen aus drei Jahrzehnten an der Spitze der Windturbinenentwicklung sollen den Ingenieuren dabei helfen.
(Denny Gille, Tilman Weber)
