Windkraftforscher stürmen an die Spitze

Der Slogan klingt dynamisch. „Mit mir stürmst Du an die Spitze!“ steht auf den grünen Postkarten, die an Stand H24 in Halle 27 verteilt werden. Mit dem flotten Spruch macht das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) Werbung für ein groß angelegtes Projekt, das der Windenergieforschung Auftrieb geben soll. Im Fokus haben die Forscher Offshore-Anlagen auf dem Meer, vor allem in der Nordsee. Das IWES, das Forschungszentrum ForWind der Universitäten Oldenburg, Hannover und Bremen, sowie die Bremerhavener Windenergie-Agentur WAB haben ein weitverzweigtes Netzwerk geschaffen, das im sogenannten Spitzencluster-Wettbewerb des Bundesforschungsministerium punkten will. Dabei geht es um eine Förderung von 40 Millionen Euro – Industriepartner haben einen Beitrag in mindestens gleicher Höhe in Aussicht gestellt.

Als „WindPowerCluster“ treten Forscher und Firmen gemeinsam an. Unter diesem Label hat die WAB (Halle 27, Stand F24) mehr als 300 Unternehmen und Institutionen aus den Bundesländern Niedersachsen und Bremen zusammengefasst, die sich seit Jahren mit der Offshore-Technologie beschäftigen; die gesamte Clusterregion mit etwa 30.000 Arbeitsplätzen reicht von Emden bis Hamburg.

„Ein solches Netzwerk ist in dieser Form weltweit einmalig“, betont Andreas Reuter. Der 46-Jährige ist Professor für Windenergietechnik an der Leibniz Universität Hannover und zugleich Leiter des IWES, das seinen Hauptsitz in Bremerhaven hat. Den großen Vorteil des Verbundes sieht Reuter darin, dass die gesamte Wertschöpfungskette der Windenergiebranche abgedeckt ist. Anlagenhersteller wie RePower, Areva und Enercon sind ebenso im Boot wie die Energieversorger EWE, e.on und Vattenfall oder der Netzbetreiber Tennet. Zudem haben sich Schiffswerften, Reedereien und die Küstenseehäfen angeschlossen.

Das Problem liege jedoch darin, dass die Offshore-Branche bisher im Wesentlichen durch „Pionierleistungen“ auf sich aufmerksam gemacht hat, sagt Reuter. Am längsten ist das Windpark-Testfeld „alpha ventus“ 45 Kilometer vor der Insel Borkum mit zwölf Anlagen in Betrieb, das bereits vor einem Jahr ans Netz ging und an dem mehrere Partner des „WindPowerClusters“ mitgewirkt haben. Zudem drehen sich derzeit 17 von 80 geplanten Rotoren des ersten kommerziellen Windparks „Bard Offshore 1“ 100 Kilometer nordwestlich der Insel.

Um die hochgesteckten Ziele der Bundesregierung zu erreichen, bis zum Jahr 2020 eine Offshore-Windleistung von 10 Gigawatt zu erzeugen, sei es zwingend erforderlich, die Prozesskette stärker zu industrialisieren, erklärt der hannoversche Professor. Zurzeit fehlten zum Beispiel einheitliche Qualitätsmerkmale bei der Produktion, eine reibungslose Logistik und gemeinsame Schnittstellen bei der Netzanbindung – alles notwendige Voraussetzungen für eine hochwertige Serienfertigung, mit der die Herstellungskosten gesenkt und mehr Sicherheit für Investoren geschaffen werden könnte. Noch kostet es 2 bis 3 Millionen Euro, um ein Megawatt Offshore-Strom zu installieren.

Denn die Rahmenbedingungen für Windkraftanlagen auf hoher See sind ungleich schwieriger als die zu Land. Wegen des Naturschutzgebietes Wattenmeer müssen die gut 150 Meter großen Windräder zudem möglichst weit von der Nordseeküste entfernt installiert werden. Eine der Herausforderungen der beteiligten Wissenschaftler ist es, die Technologien so zu verbessern, dass geplante Offshore-Anlagen selbst in Meerestiefen bis zu 40 Metern und einer Entfernung bis zu 150 Kilometern vom Festland eine langfristige Lebensdauer von mindestens 20 Jahren haben.

Unter anderem forschen das Institut für Stahlbau sowie das Institut für Statik und Dynamik der hannoverschen Uni (Halle 2, Stand C10) an dieser Aufgabe. Auch mit neuen Möglichkeiten zur Automatisierung des Produktionsprozesses, dem Schutz von Meerestieren vor den massiven Stahlbauwerken oder der Speicherung der Energie – etwa mithilfe von Methangas – beschäftigen sich die Forscher von ForWind (Halle 27, Stand L50) und andere wissenschaftliche Institutionen verschiedenster Disziplinen.

Uni-Professor Reuter ist zuversichtlich, dass die Cluster-Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft bei der Lösung der zentralen Probleme binnen zwei bis drei Jahren deutlich vorankommen – und sich auf dieser Grundlage das politisch vorgegebene Etappenziel von 10 Gigawatt Offshore-Energie erreichen lässt. Zurzeit drehen sich in der deutschen Nord- und Ostsee erst Windräder mit einer Leistung von 200 Megawatt.

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