Solaranlagen und Produkte der Vormonate:

Größte Windenergieanlage der Welt zeigt neue Dimensionen für die Stromerzeugung

Im vergangenen Jahr hat Spanien mit 2.061 Megawatt (MW) neu installierter Windkraft-Kapazität zum ersten Mal den Windkraft-Weltmeister Deutschland überholt. Gleichzeitig war Deutschland in einer anderen Disziplin erfolgreich: 2004 wurden hier zu Lande Solarstromanlagen mit einer Spitzenleistung von rund 300 Megawatt (MWp) neu in Betrieb genommen. In Japan, dem bisherigen Photovoltaik-Weltmeister, waren es hingegen nur 280 MWp. Auf Platz drei der Fotovoltaik-Weltrangliste folgen die USA mit rund 90 MWp. Doch die deutsche Erfolgsbilanz bei der Windenergienutzung kann sich noch immer sehen lassen: In Deutschland wurden 2004 neue Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von 2.020 Megawatt errichtet - und darf auch hier seinen Weltmeistertitel behalten: Mit einer installierten Gesamtkapazität von 14,6 Gigawatt (14.609 MW) stehen in Deutschland Windenergieanlagen, die rund 50% der in Europa installierten Leistung auf sich vereinen.

REpower Windenergieanlage 5M mit 5 Megawatt Leistung.
Weltrekord: REpower Windenergieanlage 5M mit 5 Megawatt Leistung. Foto: REpower Systems AG; Fotograf: Jan Oelker.

Windräder, höher als der Kölner Dom - künftig auch im Meer

Ein weiterer Superlativ in Sachen Windenergienutzung steht in der schleswig-holsteinischen Hafenstadt Brunsbüttel: Die größte und leistungsfähigste Windenergieanlage der Welt, mit einer Gesamthöhe von über 180 Metern. Damit überragt die 5M den Kölner Dom um 23 Meter. Allein der Turm der "REpower 5M" ist rund 120 Meter hoch. der Rotor mit einem Rekorddurchmesser von 126 Metern dreht sich bei voller Nennleistung (5 Megawatt) zirka 7 bis 12 mal pro Minute. Beim Drehen überstreicht er eine Fläche von der Größe etwa zweier Fußballfelder. Der Wind-Riese kann bis zu 4.500 Haushalte mit sauberem Strom versorgen. Die REpower 5M wurde aufbauend auf den Qualitäten der MD- und MM-Baureihe vor allem im Hinblick auf den Einsatz auf See (Offshore) entwickelt. Der Prototyp wird zunächst ausführlich an Land getestet; ab 2006 sollen die ersten Anlagen im Meer Strom produzieren und dann in ganz neue Dimensionen der Windstrom-Produktion vorstoßen. Deutschland nutzt seit mehr als 15 Jahren erfolgreich den Wind als Energielieferanten, bisher allerdings ausschließlich an Land. Zunächst schien es visionär, Windkraftanlagen in das Meer zu stellen, um die dort herrschenden höheren Windgeschwindigkeiten zu nutzen. Doch inzwischen haben Dänemark, Großbritannien und Schweden die ersten Offshore-Anlagen erfolgreich in Betrieb genommen. Bis zum Jahr 2030 ist das Ziel der Bundesregierung, 15% des Stromverbrauchs durch Offshore-Windkraftanlagen zu decken.

Erfolgreicher Start im Automatikbetrieb

Bereits einen Monat nach der feierlichen Übergabe der REpower 5M in den Automatikbetrieb durch Bundesumweltminister Jürgen Trittin am 2. Februar 2005 hat das neue Flagschiff der REpower Systems AG die erste Million Kilowattstunden in das Stromnetz eingespeist.

Bundesumweltminister Jürgen Trittin und REpower CTO Matthias Schubert am Fuß der Anlage.

Unter Berücksichtigung der Abschaltungen, die aus Sicherheitsgründen vorgenommen werden mussten, um die zahlreichen interessierten Besucher auf die Anlage bringen zu können, kam die Windenergieanlage im ersten Betriebsmonat bereits auf eine Verfügbarkeit von 94 Prozent. Technologie-Vorstand Matthias Schubert zeige sich sehr zufrieden mit diesem Wert: "Wir profitieren jetzt von den gründlichen Tests und Abnahmen vor Errichtung der Anlage. Auch die Winterstürme dieses Jahres hat die Anlage souverän durchfahren und wir wissen heute, dass die 5M auch bei tagelanger Nennlast ein gesundes Betriebsverhalten hat."
Bundesumweltminister Jürgen Trittin und REpower CTO Matthias Schubert am Fuß der Anlage. Foto: REpower Systems AG

Mitte September 2004 begann REpower im Elbehafen Brunsbüttel mit der
Aufstellung des Prototyps. Nachdem der Maschinentest, die Fundamentbauarbeiten und der Kranaufbau abgeschlossen waren, wurden die riesigen Einzelteile der Windenergieanlage zur Baustelle transportiert. Die Nabe und das Maschinenhaus, das Herzstück der Anlage, von REpower bei der Howaldtswerke-Deutsche Werft AG (HDW) montiert, wurden zum Transport auf einen Ponton verladen. Ein Schleppverband brachte die Komponenten über den Nord-Ostsee-Kanal nach Brunsbüttel.

Transport der 5M-Komponenten.

Bauarbeiten am Turm.

Transport der 5M-Komponenten; Bauarbeiten am Turm. Foto: REpower Systems AG; Fotograf: Jan Oelker.

Die längsten je produzierten Rotorblätter wurden auf dem Landweg per Schwertransport vom dänischen Zulieferer LM Glasfiber A/S mit Sitz in Lunderskov nach Brunsbüttel geliefert. Sie haben eine Blattlänge von jeweils 61,5 Metern. Auch die stählernen Turmsegmente wurden auf schwimmenden Pontons nach Brunsbüttel gebracht.

1.300 Kubikmeter Beton und 180 Tonnen Stahl für das Fundament

Ein 20-köpfiges Aufstellungsteam errichtete den 120 Meter hohen Turm, der aus fünf Abschnitten besteht. Für sein Fundament wurden zirka 1.300 Kubikmeter Beton und rund 180 Tonnen Stahl verbaut. Nach diesem ersten Bauabschnitt folgte die Installation des Maschinenhauses in mehreren Baugruppen. Abschließend wurde der bereits am Boden vormontierte "Stern" (Nabe und Rotorblätter) als Ganzes gehoben und an das Maschinenhaus angeschlossen. Insgesamt 6 Baukräne waren im Einsatz. Der eingesetzte Hauptkran, der größte fahrbare Autokran, hat acht Achsen und eine maximale Auslastung von 136 Metern. die Montage des Rotors erforderte nahezu Windstille.

Montagearbeiten in luftiger Höhe.

Montagearbeiten in luftiger Höhe.

Montagearbeiten in luftiger Höhe. Foto: REpower Systems AG; Fotograf: Jan Oelker.

Der "Turmbau zu Brunsbüttel"
- eine technische Großtat in drei Schritten

Der Turm verjüngt sich von 6 Metern Durchmesser in Höhe des Fundaments auf 5,5 an der Spitze. Er wiegt insgesamt 750 Tonnen und wurde mit 1.100 Verbindungselementen verschraubt. Die Konstruktion basiert auf einem Stahl-Beton-Fundament, das von 40 Betonpfeilern getragen wird, die 24 Meter in die Erde reichen. Von den rund 1.300 Kubikmetern Beton und rund 180 Tonnen Stahl, die für das Fundament verbaut wurden, ist nur eine kreisrunde Platte mit einem Durchmesser von 23 Metern zu sehen.

Nachdem die Installation des fünften und letzten Turmsegmentes Ende September abgeschlossen war, begann das Aufstellungsteam mit der Montage des 18 Meter langen, sechs Meter breiten und sechs Meter hohen Maschinenhauses auf dem Turm. Zunächst wurde der untere Teil der Gondel mit dem Maschinenträger, Teilen der Verkleidung sowie einem Großteil der Verkabelung auf den Turm aufgesetzt. Dann folgte der Triebstrang, das mechanische Herz der Anlage, mit doppelt gelagerter Rotorwelle, Rotorarretierung und Getriebe. In weiteren Schritten wurden dann der Generator, der Transformator, der Bordkran sowie der obere Teil der Gondelverkleidung in 120 Metern Höhe montiert. Kranspezialisten unterstützten das 20-köpfige REpower-Aufstellungsteam bei der Arbeit in Schwindel erregender Höhe. Die komplette Maschine wiegt einschließlich der zu testenden Offshore-Features 290 Tonnen, das entspricht dem Gewicht von etwa 250 Mittelklasse-PKW.

Montage des Rotors.

Montage des Rotors.

Gesamtansicht der REpower 5M.
Montage des Rotors; Gesamtansicht der REpower 5M. Foto: REpower Systems AG; Fotograf: Jan Oelker.

 

Mit der Montage des Rotors (126 Meter Durchmesser) endete der dritte und letzte Bauabschnitt der Arbeiten an der weltgrößten Windenergieanlage. Zunächst wurden die drei Rotorblätter mit einer Länge von jeweils 61,5 Metern und einem Gewicht von je 18 Tonnen am Boden an der Nabe montiert. Im nächsten Schritt hob der Hauptkran den kompletten Rotor mit einem Gesamtgewicht von circa 120 Tonnen; ein so genannter Nachführkran brachte den Rotor während des Hubs von der horizontalen Ausgangsposition in eine vertikale Stellung. In 120 Metern Höhe wurde der Rotor anschließend an die Maschine gekoppelt. Dabei wurde die Nabe mit dem Rotorflansch des Triebstrangs verbunden.
REpower Windenergieanlage 5M mit 5 Megawatt Leistung.

Technische Daten REpower 5M
Nennleistung: 5 Megawatt
Energieertrag pro Jahr am Standort des Prototypen, Brunsbüttel: 17 Gigawattstunden
Rotordurchmesser: 126 m
Rotorblattlänge: 61,5 m
Gewicht Rotorblatt: ca.18 t
Material Rotorblatt: Glasfaser-/ Kohlefaser-Hybridstruktur

Turmhöhe: 120 m
Kopfmasse (Maschinenhaus und Rotor): ca. 400 t
Einschaltgeschwindigkeit: 3,5 m/s
Nenngeschwindigkeit: 13,0 m/s
Abschaltgeschwindigkeit
Offshore-Variante: 30 m/s
Onshore-Variante: 25 m/s
Drehzahlbereich Normalbetrieb: circa 6,9 - 12,1 min-1

 

REpower: 520 Beschäftigte arbeiten "hart am Wind"

Zum Leistungsspektrum der REpower Systems gehören die Systementwicklung, die Lizenzierung, die Produktion und der Vertrieb von Windenergieanlagen. Mit über 520 Mitarbeitern kann das Unternehmen mit Hauptsitz in Hamburg auf die Erfahrungen aus der Fertigung und Installation von weltweit mehr als 1.000 Windenergieanlagen zurückgreifen. Die Anlagen werden im Entwicklungszentrum in Rendsburg geplant und in den Werken in Husum (Nordfriesland) und Trampe (Brandenburg) gefertigt. Das international expandierende Unternehmen ist mit Tochtergesellschaften und Joint Ventures unter anderem in Frankreich, Griechenland, Großbritannien, Spanien und Australien vertreten.

Material und Fotos: REpower Systems AG. Redaktion Solarserver: Rolf Hug.

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