Onshore- und Offshore-Windkraftanlagen im Vergleich

    Während die Gewinnung und Nutzung von Windenergie auf See (offshore) in Deutschland noch recht jung ist, wird Windenergie an Land (onshore) bereits seit rund drei Jahrzehnten genutzt. Durch die im Offshore-Bereich vorherrschenden Bedingungen lassen sich aber vor allem die Erfahrungen im Bereich Service und Wartung nicht eben so übertragen. Experten schätzen, dass Service und Wartung bei einem Offshore-Windpark bis zu einem Viertel der Gesamtkosten ausmachen. Zum Vergleich: Bei Onshore-Windparks liegt dieser Kostenanteil schätzungsweise im einstelligen Prozentbereich. Kommt es offshore zu einem Anlagenausfall, führt dies nicht zuletzt durch den Ertragsausfall der dort häufig stationierten Multimegawatt-Anlagen zu enormen Kosten. Es gilt auch, die Herausforderungen der gesamten Logistikkette von Ersatzteilen und Personal zu meistern.

    Bei schlechtem Wetter und rauer See gestalten sich die Anfahrten der Serviceteams sowie die Übergänge vom Schiff zu den Offshore-Windparks schwierig, Helikopter können bei Nebel und starkem Wind nicht eingesetzt werden. Um einen Offshore-Windpark wirtschaftlich zu betreiben, ist ein möglichst störungsfreier Betrieb also entscheidend. Um dies gewährleisten zu können, sind komplexe Service- und Wartungskonzepte notwendig – mit häufigeren Serviceeinsätzen als bei Onshore-Windkraftanlagen.

    Im Allgemeinen wird bei diesen Konzepten zwischen automatischer Wartung, Fernwartung und Vor-Ort-Wartung unterschieden. Bei der automatischen Wartung wird ein elektronisches Condition Monitoring System (CMS) installiert, das im Rahmen einer Echtzeitüberwachung den Zustand der Anlagen und Komponenten beobachtet. Über das System werden sowohl Temperaturen, Schwingungen und Druckzustände als auch physikalische Größen überwacht und übermittelt.

    Mithilfe dieses CMS können Störungen teilweise schon aus der Ferne behoben werden, denn das System erkennt, wenn die Anlage zu stark belastet ist und kann dies dann regulieren. Auch elektronische Fehlfunktionen und Temperatur- und Druckunterschiede können bis zu einem gewissen Punkt durch das System gesteuert und behoben werden. Kann das System eine Störung nicht automatisch beheben, so können die Betreiber der Windkraftanlagen per Fernwartung über ihre Schaltzentralen am Festland Einfluss auf die Elektronik nehmen. Kann eine Störung nicht über das System oder per Fernwartung behoben werden, muss ein Serviceteam vor Ort den Fehler beheben. Genau das ist im Offshore-Bereich die Herausforderung – denn: Um eine Vor-Ort-Wartung durchführen zu können, sind geeignete Wetterbedingungen ein Muss. Starker Wind, Nebel oder hoher Wellengang machen einen Einsatz unmöglich und ziehen den Anlagenausfall in die Länge – was einen beträchtlichen wirtschaftlichen Schaden zur Folge hätte.

    Um solchen Situationen vorzubeugen, ist eine regelmäßige Routinewartung wichtig. Die CMS-Technik bietet vor allem in Bezug auf nicht-elektronische Bereiche der Windkraftanlage, wie Rotorblätter oder Fundament, keine einhundertprozentige Sicherheit. Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) schreibt daher eine regelmäßige Vor-Ort-Wartung vor: Die sogenannte „Wiederkehrende Prüfung“ (WKP) muss jährlich an 25 % der Windenergieanlagen eines Offshore-Windparks durchgeführt werden, sodass nach jeweils 4 Jahren alle Anlagen inspiziert worden sind. Bei diesen Prüfungen werden die Windkraftanlagen sowie alle Komponenten begutachtet. Besonders geachtet wird hierbei auf Risse, Korrosion oder Kolkbildung.