BWO, ehemals AGOW // Paula Segelken, Referentin Technik

Herausforderungen bei Installation & Betrieb von

Offshore Windparks BWO - Bundesverband der

Windparkbetreiber Offshoreauf den

Offshore Spreewindtagenam

21.-22. März 2019

Wer wir sind

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• Der BWO ist der Bundesverband von Unternehmen, welche Offshore-Windparks in deutschen Gewässern entwickeln, bauen und betreiben.• Der BWO hat sich ehemals als AGOW Ende 2014 gegründet

und heißt seit Herbst 2018 BWO

Unser Vorstand

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Vorsitzende des Vorstandes

Catrin JungHead Of Market Development

Finanzvorstand

Prof. Dr. Martin SkibaNorthland Power Inc.

Stellvertretender Vorsitz

Detlef SchmeerTechn. Geschäftsführer Global Tech I Offshore Wind GmbH

Stellvertretender Vorsitz

Sven UtermöhlenCOO E.ON Climate&Renewables GmbH

Organisation der Geschäftsstelle

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Übersicht möglicherweise noch unvollständig, € = Beitritt möglicherweise kostenpflichtig, da ein externer Auftrag vergeben wurde

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BeiratVorstandMitglieder-versammlung

Uwe KnickrehmGeschäftsführer

Paula SegelkenReferentin Technik

AG Betrieb

Unter-AG HSE

AG Engineering

Johanna KardelReferentin Politik

AG Recht

AG Umweltschutz

Tim BrunsReferent Politik

AG Energiepolitik & Kommunikation

Pauline GeorgievaStudentische Assistenz

Innerhalb der Arbeitsgruppen werden weitere themenbezogene Arbeitskreise, Workshops und Studien organisiert und durch die Geschäftsstelle betreut.

Unsere Ziele

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Die Energiewende in Deutschland und Europa soll gelingen. Das ist unser oberstes Ziel. Deswegen arbeiten wir gemeinsam für den sicheren und kosteneffizienten Ausbau der Offshore-Windenergie.

- Voranbringen der politischen, regulatorischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen

- kontinuierlicher Erfahrungsaustausch mit politischen Akteuren auf Landes- und Bundesebene

- Für einen starken Auftritt nach außen sind auch die Vertreter der Medien ein wichtiger Ansprechpartner für den BWO und unsere Mitglieder.

Offshore-Wind ist gut im Wettbewerb

• Stromgestehungskosten von Wind auf See heute auf Niveau neuer fossiler/atomarer Anlagen

• Inklusive externer Kosten (wie CO2) ist Offshore-Wind-Strom bereits deutlich günstiger

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Stromgestehungskosten von Neuanlagen in Deutschland (in ct/kWh) bei erneuerbarer und konventioneller Stromerzeugung. Quelle: KfW, *Offshore-Wind: Ausschreibungsergebnisse für Inbetriebnahme ab 2020

Power für die Wirtschaft • Zahl der Arbeitsplätze hat sich

binnen fünf Jahren verfünffacht, Stand 2017: Über 27.000 Beschäftigte

• Über 28% der Stellen in Service und Wartung. Tendenz: steigend

• Deutsche Hersteller sind weltweit gefragt. Konsequenter Ausbau im Heimatmarkt unterstützt den Export

• 40% der Arbeitsplätze für Offshore-Wind liegen jenseits der Küsten – vor allem in NRW, Bayern und Baden-Württemberg

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Arbeitsplätze Offshore 2015 nach Beschäftigungsfeld (Quelle: BMWi2016) und Vollzeitstellen in der Offshore-Branche. Quelle: GWS 2017

27.000��� �

Pluspunkt: Akzeptanz für Wind auf See hoch„Wie beurteilen Sie den Ausbau von Windenergie auf See, also Windanlagen in Nord- und Ostsee?“

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Quelle: YouGov, November 2017, Basis (2099) Wie beurteilen Sie den Ausbau von Windenergie auf See, also Windanlagen in Nord- und Ostsee? (Skala 1-5)

Weiß nicht / keine Angabe

16%

Stimme dem Ausbau voll und ganz zu

23%

Stimme dem Ausbau eher zu

29%

Stimme dem Ausbau weder

zu noch nicht zu17%

Stimme dem Ausbau eher nicht zu

8%

Stimme dem Ausbau überhaupt nicht zu8%

Nur 16 % der Befragten haben eine ablehnende

Haltung zum Ausbau von Windenergie auf See

Mehr als die Hälfte stimmt dem Ausbau zu

Offshore Windenergie – Ziele anpassen!

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Die Situation im Jahr 2014 2018Erneuerbaren-Ziel der Bundesregierung bis 2030

50% der Stromerzeugung 65% der Stromerzeugung

FördersatzOffshore-Wind 19,4 Cent / kWh

nach Ausschreibungen 0,0 Cent / kWh

für große Projekte

Arbeitsplätze Offshore 18.700 Beschäftigte 27.000 Beschäftigte

Offshore-Wind Ausbauziel 15 GW bis zum Jahr 2030 15 GW bis zum Jahr 2030

Geplanter Ausbau

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0,0 GW

0,5 GW

1,0 GW

1,5 GW

2,0 GW

2,5 GW

3,0 GW

2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030

Taus

ende Beschlossene Entwicklung im Ausschreibungssystem

Prognose bis 2020

Bisheriger Zubau

in Summe 15 GW bis 2030Altes Förderregime [7,7 GW] Übergangssystem [3,1 GW] Zentrales System [4,2 GW]

Geplanter Ausbau – Deckel anheben!

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0,0 GW

0,5 GW

1,0 GW

1,5 GW

2,0 GW

2,5 GW

3,0 GW

2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030

Taus

ende Ergänzungsvorschlag

Beschlossene Entwicklung im Ausschreibungssystem

Prognose bis 2020

Bisheriger Zubau

in Summe 20 GW bis 2030Altes Förderregime [7,7 GW] Übergangssystem [3,1 GW] Zentrales System [4,2 GW]

1230.03.19

Technische Herausforderungen

• Kostendruck Stahlpreis• Schallemissionsminderung

während Installation

Fundamente

• Wartungskonzepte• Bewohnte Plattform?

Logistik

• Hoher Salzgehalt• feuchte Umgebung

Korrosionsschutz

Herausforderungen- Schutz der Umwelt- Kostendruck / Wettbewerb- Extreme Wetter-/Randbedingungen - Regulatorische Rahmenbedingungen- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr

• Verhalten im Betrieb• Gleichstrom-Übertragung

Elektrisches Verhalten

1330.03.19

Technische Herausforderungen – Beispiele

• Kostendruck Stahlpreis• Schallemissionsminderung

während Installation

Fundamente

• Wartungskonzepte• Bewohnte Plattform?

Logistik

• Hoher Salzgehalt• feuchte Umgebung

Korrosionsschutz

Herausforderungen- Schutz der Umwelt- Kostendruck / Wettbewerb- Extreme Wetter-/Randbedingungen - Regulatorische Rahmenbedingungen- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr

• Verhalten im Betrieb• Gleichstrom-Übertragung

Elektrisches Verhalten

Korrosionsschutz – Ursachen für Beschädigung von Beschichtungssystemen

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Quelle: Momber, A. (2016). Quantitative performance assessment of corrosion protection systems for offshore wind power transmission platforms. Renewable Energy, 94, 314–327. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.03.059 // Figure 3: Summary of 750 inspection results on OWEA platforms in the North Sea and the Baltic Sea according to the causes of damage.

Schweißen / Brennen 11%

Fehlerhafte Auslegung/Design

30%

Umweltbelastungen 5%

Mechanische Beschädigung

30%

Uzureichende Beschichtung

24%

Schutz von Anfang an mitdenken

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• Kostendruck vs. Qualitätssicherung• Innovationen– Thermal-Spray-Aluminium-

verfahren (TSA) von E.ON und Rambollim Windpark „Arkona“

• Definition von Mindestanforderungen– Standard von BAW und VGB erarbeitet – Gemeinsamer Termin mit BWO und WAB

Bild: Pressemitteilung E.ON “E.ON setzt erstmals innovative Korrosionsschutztechnologie für Windpark-Fundamente in der Ostsee ein“ link

1630.03.19

Technische Herausforderungen – Beispiele

• Kostendruck Stahlpreis• Schallemissionsminderung

während Installation

Fundamente

• Wartungskonzepte• Bewohnte Plattform?

Logistik

• Hoher Salzgehalt• feuchte Umgebung

Korrosionsschutz

Herausforderungen- Schutz der Umwelt- Kostendruck / Wettbewerb- Extreme Wetter-/Randbedingungen - Regulatorische Rahmenbedingungen- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr

• Verhalten im Betrieb• Gleichstrom-Übertragung

Elektrisches Verhalten

• Größere Anlagen bedeutenauch größere Lasten für die Fundamente

• Typ stark abhängig von – Eigenschaften des Bodens– Wassertiefe

• Schallemissionen bei der Installation der Fundamente

Fundamente – Ein Überblick

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Fundamente - Typen

30.03.19 18

• Floating als Lösung

für tiefe Gewässer

Bild: Konstantinidis, E., & Botsaris, P. (2016). Wind

turbines: current status, obstacles, trends and

technologies. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 161, 12079.

https://doi.org/10.1088/1757-899X/161/1/012079

Bild: https://www.equinor.com/en/what-

we-do/hywind-where-the-wind-takes-

us.html#why-hywind

Bild: https://www.equinor.com/

en/what-we-do/hywind-where-the-wind-takes-us.html#why-hywindHywind

Global Outlook

WindFloat®

Bild:

http://www.principlepowerinc.co

m/en/windfloat

Fundamente - Installation

30.03.19 19

• Abschirmung am Rammpfahl– Vergrämung, Ramp-Up, Vermeidungs-

und Minderungsmaßnahmen– Blasenschleier, Schallschutzmäntel,

Kofferdamm, Hydroschalldämpfer

• Schallarme Gründungsvarianten•

Bild: https://www.vanoord.com/news/2018-van-oord-install-innovative-suction-bucket-foundations-deutsche-bucht-offshore-wind-farm

Bild oben: https://www.carbontrust.com/offshore-wind/owa/demonstration/blue-pilot/

Bind unten: https://fistuca.com/blue-piling-technology/technology/

2030.03.19

Technische Herausforderungen – Beispiele

• Kostendruck Stahlpreis• Schallemissionsminderung

während Installation

Fundamente

• Wartungskonzepte• Bewohnte Plattform?

Logistik

• Hoher Salzgehalt• feuchte Umgebung

Korrosionsschutz

Herausforderungen- Schutz der Umwelt- Kostendruck / Wettbewerb- Extreme Wetter-/Randbedingungen - Regulatorische Rahmenbedingungen- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr

• Verhalten im Betrieb• Gleichstrom-Übertragung

Elektrisches Verhalten

Wartung und Logistik – Die Trends

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• Digitalisierung und Automatisierung der Prüfungen und Wartungen

• Wartungsarme Technik einsetzen

• Bemannt oder unbemannt?

• Zugang über den Wasser- oder Luftweg?

• Standardisierung und Regelwerke

Oben: https://skyspecs.com/mediakit/Links: https://www.anybotics.com/anymal-legged-robot/

Unten: BSH, Flächenentwicklungsplan 2019 (Entwurf)

Digital und Automatisch

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• Vermehrter Einsatz von Robotertechnik– Prüfung und Wartung:

vor allem unter Wasser und in der Luft (HSE-Risiken)

– Transportmittel

• Digitalisierung der Prozesse– Synergien nutzen – auch Windpark-übergreifend?– Fehler und Abnutzung über Messdaten vorhersagen

Bild oben: https://robohub.org/anymal-robot-tested-on-offshore-platform/

Bind links: https://skyspecs.com/mediakit/

Wartungsarme Technik

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Bild: Schmieder M., von Regius B., Leyendecker B. (2018) Beschaffungsmanagement. In: Qualitätsmanagement im Einkauf. Springer Gabler, Wiesbaden

• Größere Turbine à weniger Turbinen warten• Fokus: Design optimieren, gute Qualität einbauen– Wartungsintensive Teile

vermeiden / optimieren– Fehler vermeiden / früh

erkennen

• Systeme zur Zustandsüberwachung einsetzen

Zur Wartung wohnen auf der Plattform?

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• „Anfahrtszeit“ zur Turbine vs. Kosten für dauerhafte

Bemannung

ØWartungsarme Technik!

ØAutomatisierte Wartung

Quelle: https://overdick-

offshore.com/projects/offshore-wind/moabgt1

Quelle: http://www.trianel-

borkum.de/en/bilder/bausphase/ Quelle: BSH, Flächenentwicklungsplan 2019 (Entwurf)

Zugang über den Wasser- oder Luftweg?

• Helikopterlandedeck erforderlich à zusätzliche Infrastruktur

• Internationale Flugräume

• Längere, langsamere Wege• Bei mehr

Wetterverhältnissen einsetzbar

• Überstiegslösungen

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2630.03.19

Technische Herausforderungen – Beispiele

• Kostendruck Stahlpreis• Schallemissionsminderung

während Installation

Fundamente

• Wartungskonzepte• Bewohnte Plattform?

Logistik

• Hoher Salzgehalt• feuchte Umgebung

Korrosionsschutz

Herausforderungen- Schutz der Umwelt- Kostendruck / Wettbewerb- Extreme Wetter-/Randbedingungen - Regulatorische Rahmenbedingungen- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr

• Verhalten im Betrieb• Gleichstrom-Übertragung

Elektrisches Verhalten

Elektrisches Verhalten im Betrieb

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• Schwingende Systeme – Kombinationen aus Gleich-/Wechselstrom– Mehrere Spannungsebenen– Einzelnen Anlagen / ganzer OWPs / ganzer Cluster

ØModellierung und Simulation elektrisches Verhalten

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

• Kostendruck Stahlpreis• Schallemissionsminderung

während Installation

Fundamente

• Wartungskonzepte• Bewohnte Plattform?

Logistik

• Hoher Salzgehalt• feuchte Umgebung

Korrosionsschutz

Herausforderungen- Schutz der Umwelt- Kostendruck / Wettbewerb- Extreme Wetter-/Randbedingungen - Regulatorische Rahmenbedingungen- Harmonie mit Schiffs- und Flugverkehr

• Verhalten im Betrieb• Gleichstrom-Übertragung

Elektonik

Viele Herausforderungen–

Viele Möglichkeiten neue Lösungsansätzen zu entwickeln

Bundesverband der Windparkbetreiber Offshore e.V. Schiffbauerdamm 1910117 BerlinTelefon: 030 – 2844 9341Mail: p.segelken@bwo-offshorewind.de

Bildquellen

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• Folgende Icons von „The Noun Project“ wurden verwendet– Helicopter by art shop from the Noun Project– Dolphin by Ben Didier from the Noun Project– Research Vessel by Peter van Driel from the Noun Project– seagull by Daniela Baptista from the Noun Project– seagull by Bakunetsu Kaito from the Noun Project– Wind Turbine by Arthur Bauer from the Noun Project