Schwimmfähige Windparks, die die riesigen Windressourcen weit draußen auf dem Meer in tieferen Gewässern ernten können, sind eine interessante Option, um die auch im Offshore-Bereich begrenzten Flächenpotenziale für die Windenergie zu erhöhen. Aktuell ist die Technologie aber nicht ausgereift. Mit vier Millionen Euro fördert die EU nun das Horizon 2020-Projekt „Floatech“ über einen Zeitraum von drei Jahren.
Ziel sei es, mit der gebündelten Kompetenz von neun europäischen Forschungs- und Industriepartnern die umweltschonende Technologie dieser Anlagen zur Reife zu bringen sowie die Kosteneffizienz zu steigern, heißt es von Seiten der TU Berlin, die das Vorhaben über ihr Fachgebiet für Experimentelle Strömungsmechanik koordiniert.
Die Nutzung der Windenergie sei von entscheidender Bedeutung für viele der nächsten umwelt- und energiepolitischen Ziele, sagt Christian Navid Nayeri, Projektleiter an der TU Berlin. „Europa ist in dieser Technologie führend und hat seinen Windenergiesektor zu einem wichtigen Wirtschaftszweig mit Hunderttausenden von Arbeitsplätzen entwickelt.“
Aerodynamisches Design und intelligente Steuerung im Wellengang
Um das Design der Anlagen optimieren zu können und damit die Wirtschaftlichkeit der Turbinen zu erhöhen, wird im Zuge des Projekts zunächst das industrietaugliche Auslegungswerkzeug „QBlade-Ocean“ entwickelt und experimentell validiert. Es simuliert die komplexen Wechselwirkungen zwischen Aerodynamik, Hydrodynamik, Mechanik und Regelung von schwimmenden Offshore-Windturbinen mit bisher einmaliger Effizienz und Genauigkeit.
Ein zweites Ziel ist die Entwicklung innovativer Regelungsmethoden, um Wellen und Plattformbewegungen optimal auszunutzen („Active Wave-based Feed-Forward Control“ und „Active Wake Mixing“). Das soll zu einer Verringerung des Nachlaufeffekts führen, dem turbulenten Windschweif im Windschatten der Flügel, und damit zu einer Nettosteigerung der jährlichen Energieproduktion von schwimmenden Windparks, berichtet die TU Berlin.
Keine Pfähle im Meeresboden – Schutz der Wildtiere
Profitieren sollen auch Umwelt und Biodiversität von der angestrebten Designoptimierung. „Es wird weniger Material- und Platz verbraucht und es entsteht kein Lärm, da keine Pfähle im Meeresboden verankert werden müssen, der Lebensraum von Wildtieren wird geschützt“, heißt es.
„Ich erwarte, dass Floatech durch die Schaffung einer tieferen Wissensbasis zum Fortschritt der schwimmenden Offshore-Windenergietechnologie beitragen wird“, sagt Nayeri. Im Rahmen des Projekts würden außerdem viele Ingenieure mit modernster Floating-Wind-Expertise ausgebildet. „Durch die Einbindung relevanter Stakeholder können die Ergebnisse des Projekts anschließend direkt in den Markt eingespeist werden.“ Damit sei Floatech eine große Chance, die führende Position der europäischen Windenergietechnologie zu stärken „und die TU Berlin als Kompetenzträger auf diesem Gebiet weiter zu etablieren“.
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