Informationen zur Offshore-Windenergienutzung

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Informationen zur Offshore-Windenergienutzung

Internationales Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR)

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Internationale und nationale Zielsetzungen

Vor dem Hintergrund der Zielsetzungen zur CO2-Reduktion im Rahmen des Klimaschutzes kommt dem Ausbau der Windenergienutzung eine bedeutende Rolle bei der Erfüllung der jeweiligen Richtziele der Unterzeichnerstaaten des Kyoto-Protokolls zu. Weiterhin sieht die EU-Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energien aus erneuerbaren Quellen (Richtlinie 2009/28/EG) in der EU bis 2020 eine Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien (Strom, Treibstoffe, Wärme/Kälte) am Bruttoendenergieverbrauch von 20 Prozent vor. Damit gehen für die einzelnen EU-Mitgliedsstaaten entsprechende Ausbauziele für erneuerbare Energien einher. Neben der Onshore-Windenergie gewinnt auf dem Stromsektor dabei die Offshore-Windenergienutzung an Bedeutung.

Ende 2011 waren in Europa Offshore-Windparks mit einer Leistung von knapp 3.800 MW errichtet. Es zeichnet sich ab, dass sich diese Entwicklung in den nächsten Jahren weiter fortzsetzt und es europaweit zu einer großflächigen Errichtung von Offshore-Windparks (OWPs) kommen wird.

Windverhältnisse und -potenziale

Im Offshore-Bereich stehen große Flächen mit einem höheren und gleichmäßigerem Windangebot als auf dem Festland zur Verfügung, dadurch können an Offshore-Standorten deutlich höhere Energieerträge erzielt werden als auf dem Festland. Die Windbedingungen in Nord- und Ostsee sind im Vergleich zum Festland relativ konstant, wobei Windgeschwindigkeiten um die Marke von 10m/s erreicht werden. Erste Erfahrungen im Testfeld alpha ventus haben gezeigt, dass auch die Auslastung der Anlagen an Offshore-Standorten sehr hoch ist, so kommt das Pilotprojekt im Jahr 2011 auf rd. 4.400 Volllastbenutzungsstunden.

Mittelfristig bis langfristig wird davon ausgegangen, dass ein erheblicher Teil der Stromerzeugung über Offshore-Windparks (OWPs) abgedeckt werden könnte. Für Deutschland beziffert eine Studie des Bundesumweltministeriums (BMU) das Potential der Windkraft auf See mit ca. 15 % des Stromverbrauchs (Basisjahr 1998) bis zum Jahr 2030, was einer installierten Leistung von 20.000 - 25.000 MW entspräche.

* Windverhältnisse in Deutschland

Umweltaspekte und Flächenverfügbarkeit

Beschränkungen in der Flächenverfügbarkeit ergeben sich im Zusammenhang mit Naturschutzgebieten und ökologisch wertvollen Arealen sowie der Nutzung der Meere durch Schifffahrt, Fischerei und Marine und vor dem Hintergrund technischer und wirtschaftlicher Aspekte in Bezug auf die Machbarkeit. Innerhalb der AWZ (ausschließliche Wirtschaftszone - 12 bis 200 sm Entfernung vom Festland) in Nord- und Ostsee hat das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) entsprechende Raumordnungspläne erlassen, die Nutzung der Seeflächen regeln. Für die Offshore-Windenergie wurden dabei, wie für andere Nutzungsarten, Vorranggebiete ausgewiesen.

Finanzierung

Die Finanzierung von Offshore Windenergieprojekten ist komplex, interdisziplinär und bedarf eines erheblichen Zeitvorlaufs. Das Finanzierungsvolumen von bis zu über 1 Mrd. Euro ist für einen einzelnen Finanzierer i.d.R. zu hoch. Ziel des im Jahr 2002 gegründeten Offshore Finance Circle (OFC) war es daher, der Finanzbranche eine gemeinsame Diskussionsplattform zu bieten und die Grundlagen für eine Finanzierung großer Offshore-Projekte zu erarbeiten. Die Initiatoren des OFC sind PricewaterhouseCoopers, MARSH GmbH und die Vereins- und Westbank/HypoVereinsbank. In den insgesamt sechs Expertenrunden konnte sich die Finanzbranche über Fragen zu Netzanschluss und Infrastruktur, Windkraftanlagentechnologie, Gründung, Montage und Parkverkabelung, Windpotenzial-Ermittlung, Recht und Genehmigung, Finanzierung und Versicherung unter der Leitung der beiden Schirmherren Dr. Norbert Allnoch, Internationales Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR) und Prof. Dr. Olav Hohmeyer, Internationales Institut für Management der Universität Flensburg, informieren.

Die Finanzkrise hat auch Auswirkungen auf die Finanzierung von Offshore-Projekten und zur Verzögerung von Projekten beigetragen. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau startete im Jahr 2011 ein "Sonderprogramm Offshore-Finanzierung" mit einem Kreditvolumen von 5 Mrd. Euro, das zur beschleunigten Realisierung von Offshore-Windparks beitragen soll. Eine besondere Rolle spielen zudem Beteiligungsmodelle, bei denen mehrere Partner die Finanzierung eines Projektes tragen. Insbesondere für Stadtwerke bieten solche Kooperationen die Möglichkeit in umweltfreundliche Stromerzeugung zu investieren.

* Zur regenerativen Finanzbranche

Technische Aspekte der Offshore-Windenergie

Netzanbindung
Neben der Anbindung der verschiedenen OWPs und der damit verbundenen Verlegung von Seekabeln muss auch ein Ausbau des Leitungsnetzes in den Küstengebieten erfolgen, um die erzeugten Strommengen aufnehmen und weiterleiten zu können. Die Offshore-Windparks werden in der Regel mit einer Umspannplattform im Meer verkabelt, von der aus dann der erzeugte Strom transformiert und per Hochspannungs-gleichstrom-Übertragungs (HGÜ) zum Festland transportiert wird.

Offshore-WEA & Wartung
Nahezu alle Windkraftanlagenhersteller entwickeln derzeit eine neue, größere und damit wirtschaftlichere Offshore-WEA-Generation mit einer Leistung von 5-6 MW pro WEA. Erste Anlagen mit einer Leistung von 6 MW sind bereits auf dem Markt. Zudem sind mehrere Hersteller bereits mit der Weiterentwicklung der Anlagen beschäftigt, dabei werden Leistungen von bis zu 10 MW ins Auge gefasst.

Wassertiefe
Im Bereich der in der deutschen AWZ geplanten OWPs sind Wassertiefen von 30 Meter und mehr vorzufinden, was neue Fundament- und Gründungskonstruktionen erforderlich macht.

Fundamente
Denkbare Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen sind Schwerkraftfundamente, Monopile, Tripod- und Jacket-Strukturen. Entscheidend für die Verwendung der einzelnen Fundament-Arten sind die Beschaffenheit des Meeresbodens vor Ort, das zu tragende Gewicht der WEA sowie die Wassertiefe. Zudem spielt angesichts der Transportkapazitäten für die bis zu 1.000 t schweren Fundamente die Produktions- und Logistikinfrastruktur vor Ort eine Rolle.

* Offshore-Planungsunternehmen
* WEA-Hersteller
* Zulieferer/Technik

Rechtliche Rahmenbedingungen

Hohe See (außerhalb 200 Seemeilen (sm) vom Festland)
Hier unterliegt die energetische Nutzung der dort vorhandenen Ressourcen grundsätzlich keinen nationalen Beschränkungen. Allerdings ist aufgrund der dort herrschenden Bedingungen und der hohen technischen sowie wirtschaftlichen Hürden in absehbarer Zeit nicht mit einer Aufstellung von WEA zu rechnen.

AWZ (ausschließlichen Wirtschaftszone - 12 bis 200 sm Entfernung vom Festland)
Genehmigungsbehörde für OWPs im Bereich der AWZ in Deutschland ist das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) in Hamburg. Die Mehrzahl der deutschen Offshore-Windparks wird in der AWZ von Nord- und Ostsee geplant und errichtet.

12-sm-Zone (Küstengewässer - bis 12 sm Entfernung vom Festland)
Hier sind die Landes- bzw. Bezirksregierungen der Küstenländer für die Genehmigung von OWPs und auch für die zu verlegenden Kabel der in der AWZ errichteten OWPs zuständig.