Tagungsdokumentation

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1 2. Fachtagung: OFFSHORE-WIND ABER SICHER! Tagungsdokumentation Vorgelegt von Marcus Wöster Lehrkraft für besondere Aufgaben an der Fachhochschule Flensburg Stand: 16. Oktober 2015 Veranstaltungsdatum: 8. Oktober 2015 Veranstaltungsbeginn: 09:30 Uhr Veranstaltungsende: 14:30 Uhr Veranstaltungsort: Fachhochschule Flensburg, Hörsaal H 14 Veranstalter: Fachhochschule Flensburg Maritimes Zentrum Fachhochschule Flensburg Wind Energy Technology Institute Fachschule für Seefahrt Flensburg Inhalt 1. Zielsetzung Einführung Offshore-Strategie des Landes Schleswig-Holstein Vergleich der Genehmigungsverfahren von Offshore-Windenergieanlagen in Deutschland und Dänemark Sicheres Arbeiten in Offshore Windparks: Branchentypische Sicherheitstrainings und Ausbildungsanforderungen Optimierung der Offshore-Logistik durch sinnvolle Vernetzung von Offshore-Häfen Offshore Windenergie Status und Herausforderungen aus technologischer Perspektive Maintenance, Service, Insurance Theorie vs. Praxis Bewertung

2 40 Experten aus der Maritimen Wirtschaft sowie zahlreiche interessierte Schüler und Studenten konnte der Präsident der Fachhochschule Prof. Dr.-Ing Holger Watter am 8. Oktober zur 2. Fachtagung OFFSHORE-WIND ABER SICHER! auf dem Campus der Flensburger Hochschulen begrüßen. Die Tagungsdokumentation ist eingestellt unter 1. Zielsetzung Offshore Windparks sind ein wichtiges Standbein der regenerativen Energieversorgung. Ihr weiterer Ausbau, auch in seeverkehrstechnisch kritischen Zonen, wie der Deutschen Bucht, ist energetisch und versorgungstechnisch sinnvoll. Auf dem Campus der Flensburger Hochschulen wurde am 08. Oktober 2015 im Rahmen eines Symposiums über Herausforderungen und Lösungsansätze informiert. Ziel der Veranstaltung war es, eine Übersicht zu den komplexen und vielschichtigen Randbedingungen der Wind-Energie zu erhalten und zum sachlichen Dialog beizutragen. Die Veranstaltung richtete sich an Entscheidungsträger, Anlagenplaner, interessierte Kreise, Verbände und Behörden. Themenschwerpunkte der Tagung waren die - politischen Rahmenbedingungen und Genehmigungsverfahren; - technologischen Herausforderungen der Offshore-Windenergie; - Errichtung und Netzanbindung; - Inbetriebnahme, Wartung und Instandhaltung; - Ausbildungsanforderungen und -konzepte. Sechs Referenten aus der Windenergiebranche beteiligten sich mit Vorträgen und standen im Anschluss Rede und Antwort zu den Fragen des Auditoriums. 2

3 2. Einführung Prof. Dr.-Ing. Holger Watter, Präsident der Fachhochschule Flensburg Begrüßt wurden die Referenten und Gäste durch den Präsidenten der Fachhochschule Flensburg Professor Holger Watter. In einer zehnminütigen Rede ging Professor Watter auf die gute Resonanz der ersten Offshore-Tagung ein und erläuterte den Wunsch der Fachhochschule, das Thema Windenergie durch diese zweite Fachtagung weiter zu fördern. Die nötige Kompetenz hat die Fachhochschule sowohl durch das Wind Energy Technology Institute als auch durch das Maritime Zentrum. Windenergie bestimmt heute in starkem Maße Wirtschaft, Landschaft und Menschen in Schleswig-Holstein. Belegt werden kann dies mit den aktuellen Zahlen der bereits installierten Offshore-Anlagen und ihrer Nennleistung von knapp Megawatt. Allerdings sieht Watter eine starke und teilweise unzulässige Vereinfachung der technischen Herausforderungen und wünscht sich in diesem Zusammenhang eine bessere und qualifiziertere gesellschaftliche Diskussionsqualität. Beim geplanten Ausbau der Offshore-Windenergie Megawatt bis zum Jahr 2020 sieht Watter im Netzausbau einen Flaschenhals. Hier muss angesetzt werden um Abschaltungen zu vermeiden und die erzeugte Energie von Nord- und Ostsee auch über große Distanzen bereitstellen zu können. Zur Interaktion zwischen Offshore-Windparks und Seeschifffahrt ging Watter auf das EU Projekt Sea Traffic Management ein, an diesem Projekt ist Flensburg als Projektpartner beteiligt. Zielsetzung ist die Entwicklung von Möglichkeiten für eine optimierte Schifffahrtsleitung und -lenkung, nicht zuletzt um die Sicherheit vor und an den Küsten zu gewährleisten. Sicherheit ist für Watter ein Thema, das für die gesamte Wind-Branche relevant ist und zu dem das Symposium Offshore-Wind aber sicher! einen Beitrag leisten soll und kann. Schwerpunkt der zweiten Fachtagung, aber auch zukünftiger Veranstaltungen, sind Offshore-Betriebserfahrungen, Wartung, Betrieb, Instandhaltungsfragen, Genehmigungsverfahren, Logistik und nautische Fragestellungen, Rückblick, Ausblick und Branchenstatus sowie aktuelle Herausforderungen. Abschließend dankte Professor Watter den Organisationen und Referenten für ihr Engagement. Zusammengefasst von Marcus Wöster 3

4 3. Offshore-Strategie des Landes Schleswig-Holstein Referent: Prof. Dr. jur. Klaus Rave Organisation: FH Flensburg, WETI Für die krankheitsbedingt ausgefallene Frau Dr. Ingrid Nestle, Staatssekretärin im MELUR, übernahm Professor Klaus Rave, Honorarprofessor am Wind Energy Technology Institute der Fachhochschule Flensburg, den ersten Vortrag zum Thema Offshore-Strategie des Landes Schleswig- Holstein. Professor Rave stellt bereits einleitend klar, dass es keine eigenständige Landesstrategie, weder des Landes Schleswig- Holstein noch eines anderen Bundeslandes zur Nutzung von Offshore-Wind gibt. Vielmehr sei es gut und wichtig, auf solche individuellen Ansätze zu verzichten und viel mehr auf Bundesebene, besser noch auf europäischer Ebene Strategien zu entwickeln. Im weiteren Verlauf wurden die Standortvorteile Schleswig-Holsteins für die Offshore-Wind Industrie erläutert. So habe Schleswig-Holstein drei Alleinstellungsmerkmale 1. Schleswig-Holstein ist das einzige Bundesland mit Nord- und Ostseeküste. Sowohl die Windals auch die Strömungsverhältnisse der Nord als auch der Ostsee erlauben die Nutzung von Offshore-Windenergie. 2. Vor Schleswig-Holsteins Küste, genauer westlich von Sylt, liegt die Forschungsplattformen Fino 3. Zusammen mit den Plattformen Fino 1 (nördlich Borkum) und Fino 2 (nördlich Rügen) ermöglicht sie die Grundlagenforschung für Offshore Wind und liefert die Daten zur Berechnung der Auslegung von WEA. 3. Helgoland Deutschlands einzige Hochseeinsel ist Teil Schleswig-Holsteins und hat sich zur Wind-Service-Insel gewandelt. Doch Schleswig-Holstein hat noch weitere Standortvorteile: Als Beispiel nennt Rave den Hafen Rendsburg mit der für die Offshore-Wind-Branche notwendigen langen Pier sowie den Hafen Brunsbüttel mit einer Schwerlastpier zur Verladung von WEA Komponenten. Neben den Häfen sind die in Schleswig-Holstein ansässigen Dienstleistungs- und Industriebetriebe - beispielweise Senvion und Max Bögl in Osterrönfeld - wertvolle Know-How Träger. Ausbildungsstätten in Schleswig- Holstein bilden qualifiziertes Personal für die Industrie aus und legen dabei Wert auf Sicherheit und Gesundheit. Forschungseinrichtungen forschen und entwickeln mit und für die Windenergiebranche. Rave sieht allerdings ein Vermarktungsproblem und wünscht sich, dass diese Energien besser 4

5 gebündelt werden. Vorteile müssen herausgearbeitet werden und Schleswig- Holstein mit all seinen Vorteilen als Wind-Bundesland vermarktet werden. Schleswig-Holstein hat mit einer EU- Initiative zur Integrierten Meerespolitik bereits einen ersten Schritt getan. Dennoch wünscht sich Rave klare Regeln: Regeln minimieren Konflikte, setzen Akzente für den Umweltschutz und wirken effizienzsteigernd. Rave sieht drei Trends in der Entwicklung der Offshore-Wind-Brache: 1. Weiter: Windparks werden zukünftig immer weiter vor der Küste errichtet. 2. Tiefer: Windparks werden zukünftig in Wassertiefen von mehr als 40 Metern errichtet. 3. Größer: Zukünftig werden größere Parks mit mehr als 300MW Gesamtleistung und mehr als 5 MW Einzelanlagenleistung errichtet. Die Energiekosten liegen zurzeit bei 11 -Cents pro kwh bei den besten Anlagen. Bis 2020 soll die License Cost of Energy auf 9 -Cent pro kwh sinken. Stellschrauben sind laut Rave die Wartungsminimierung und effizientere Errichtung. Ein Potential sieht Rave im EU-Supergrid, das allerdings abgestimmter Planung bedarf. Abschließend wurden von Professor Klaus Rave vier Punkte definiert, die aus seiner Sicht umgesetzt werden müssen, um die Windenergie weiter voran zu bringen: 1. Konsequente Forschung und Entwicklung 2. Setzen von Anreizen für die Wertschöpfungskette in Deutschland 3. Vermarktung von Know-How aus Planung, Bau und Instandhaltung von WEA und Windparks 4. Gewinnbringendes Einsetzen von logistischem Know-How Zusammengefasst von Marcus Wöster 5

6 4. Vergleich der Genehmigungsverfahren von Offshore-Windenergieanlagen in Deutschland und Dänemark Referenten: Marcel Schedat, M. Sc. Organisation: FH Flensburg, WETI Sowohl Dänemark als auch Deutschland nutzen die guten Windbedingungen vor ihren Küsten für die Gewinnung von Windenergie. Dänemark sammelt bereits seit 1991 mit der Errichtung des Windparks Vindeby Erfahrungen vor der Küste, Deutschland erst seit der Inbetriebnahme des Forschungswindparks Alfa Ventus im April Beide Länder haben seitdem umfangreiche Erfahrungen gesammelt und Verfahren zur Genehmigung von Offshore-Windparks entwickelt. Ein Vergleich zwischen deutschen und dänischen Windparks in Nord- und Ostsee zeigt, dass die dänischen Parks überwiegend küstennah sind, während in Deutschland ein Trend zu echten Offshore-Parks zu erkennen ist. Genehmigungsverfahren in Dänemark: Zuständig für die Genehmigung von Offshore-Wind Projekten ist die Danish Enery Agency (DEA). Für den Netzanschluss ist der Netzbetreiber Energienet.DK verantwortlich. Beim Genehmigungsverfahren wird in drei Ebenen unterschieden: Strategic Level, Tactical Level und Operational Level. Auf der strategischen Ebene ist festgelegt, dass bis % der in Dänemark benötigten Energie durch erneuerbare Ressourcen geliefert werden soll, davon 50 % aus Windenergie. 6

7 Auf der taktischen Ebene wird nach zwei Verfahren Seeraum für Windenergie bereitgestellt: Governement Tender oder Open Door Procedure. Beim Govenment Tender werden Flächen ausgeschrieben, wobei Vorleistungen von staatlicher Seite erbracht werden. Das Open Door Verfahren kann als Initiativbewerbung verstanden werden, bei dem die Unternehmen in Vorleistung gehen und damit ein erhebliches finanzielles Risiko tragen. Auf der Operationsebene werden von staatlicher Seite von der Baugenehmigung bis zur Betriebsgenehmigung Lizenzen vergeben. Genehmigungsverfahren in Deutschland: In Deutschland wird zwischen Deutschem Hoheitsgebiet innerhalb der 12-Seeemeilen-Zone und Ausschließlicher Wirtschaftszone (AWZ) unterschieden. Die Bundesländer erstellen einen Raumordnungsplan, in dem Gebiete für Windenergie definiert werden. Innerhalb der 12-Seeemeilen- Zone gilt Landesrecht mit starken Restriktionen hinsichtlich der Errichtung von Windenergieanlagen. In der AWZ müssen drei Beteiligungsrunden durchlaufen werden, bevor eine Genehmigung zum Bau eines Windparks erteilt wird. Bei diesen Genehmigungsrunden sind das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie sowie die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes beteiligt. Ab 2017 wird zur Vergabe von Flächen für Windenergieanlagen auf See ein Ausschreibungsverfahren eingeführt. Zusammenfassung: Eine generelle Aussage zur Eignung der Genehmigungsverfahren lässt sich aufgrund der vielfältigen Rahmenbedingungen nicht tätigen. Allerdings ist laut Schedat kein Genehmigungsverfahren unattraktiv für Investoren. Die unterschiedlichen Verfahren führen allerdings dazu, dass Windparks in Deutschland tendenziell offshore und in Dänemark tendenziell near-shore errichtet werden. Schedat empfiehlt gute Ideen aus dem dänischen Verfahren zu übernehmen und sieht einen Vorteil in einem zentralen Vergabeorgan wie der DEA sowie einer zentralen Vergaberichtlinie. Zusammengefasst von Marcus Wöster 7

8 5. Sicheres Arbeiten in Offshore Windparks: Branchentypische Sicherheitstrainings und Ausbildungsanforderungen Referent: Matthias Volmari Organisation: OffTEC Base GmbH & Co. KG OffTEC ist ein Anbieter von Aus- und Weiterbildung für die gesamte Wind-Branche. Das Trainingsgelände liegt auf einem ehemaligen Munitionsdepot der Bundeswehr in Engesande bei Leck in Schleswig-Holstein und nennt sich GreenTEC Campus. Investor ist der Privatier Marten Jensen. Neben der OffTEC Base haben sich auf dem Gelände zahlreiche Rewnewable Startups angesiedelt. Von OffTEC wird die vorhandene Infrastruktur der ehemaligen BW Liegenschaft für die Aus- und Weiterbildung genutzt. Zum Teil wurden und werden aber auch neue Gebäude und Trainingseinrichtungen errichtet wie beispielsweise eine Schwimmhalle mit Wellengenerator für maritimes Training oder eine Spezial-Trainingsturm. In unmittelbarer Nähe befindet sich ein Trainingswindpark mit Offshore-Windenergieanlagen zum Training an Realtechnik auch in Kombination mit Helikoptereinsätzen. Ausbildungsstandards BG Vorgaben Grundsätzlich gelten für die Wind-Branche in Deutschland die BG Vorgaben: Für die Höhensicherung und Höhenrettung schreibt die BG ein zweittägiges Basistraining und einen jährlichen Refresher- Lehrgang vor. Weiter macht die BG Vorgaben zur Ausbildung in den Bereichen Betrieblicher Brandschutz und Betrieblicher Ersthelfer. Diese Vorgaben weichen nicht von den Vorgaben für Landbetriebe ab. Nationale Standards Mineralölkonzerne und Erdölförderländer haben nationale Ausbildungsstandards und Sicherheitsvorschriften entwickelt, die aber größtenteils auch nur nationale Bedeutung haben und international nicht akzeptiert werden. Deutschland als Öl und Gas Außenseiter hat keine solchen nationalen Standards. 8

9 GWO Standard 2009 wurde die Global Wind Organisation mit dem Ziel gegründet, einen internationalen Ausbildungsstandard zu entwickeln. Seit 2012 gibt es ein standardisiertes Basic Safety Training (BST) nach GWO Standard, das Fire Awareness, First Aid, Manual Handling, Work at Hight und Sea Survival einschließt. Die fünf Trainings müssen als erster Schritt zur Verbesserung der Sicherheit in der Offshore-Windindustrie angesehen werden und stellen ein Ausbildungsminimum dar. HUET Für Helikoptertransfer über See ist ein Helicopter Underwater Escape Training (HUET) notwendig. Safety Management In der Verantwortung der Unternehmen liegt außerdem die herstellerspezifische Qualifizierung auf einen bestimmten Anlagentyp und die darin verwendete Technik. Zusammengefasst von Marcus Wöster 9

10 6. Optimierung der Offshore-Logistik durch sinnvolle Vernetzung von Offshore-Häfen Referent: Carsten Lorleberg Organisation: Brunsbüttel Ports GmbH Für die Errichtung, dauerhafte Versorgung und Wartung von Offshore-Windparks, werden Häfen mit unterschiedlichen Funktionen benötigt: 1. Großkomponentenhäfen: Installationshäfen (Basishafen), Produktionshäfen, Import- & Exporthäfen, Schutzhäfen 2. Servicehäfen: Reaktionshäfen, Versorgungshäfen Großkomponentenhäfen sind schwerlastfähige Tiefwasserhäfen mit genügend Freifläche zur Pufferung und Vorinstallation der WEA-Komponenten. Von diesem Standort aus wird der Aufbau und die Installation der Offshore-Windparks durchgeführt. Großkomponentenhäfen in Schleswig Holstein sind die Häfen Brunsbüttel und Rendsburg-Osterrönfeld. Reaktionshäfen sind Standorte für spontane und kurzfristige Reparaturen mit geringen Entfernungen zum Windpark. Reaktionshäfen in Schleswig Holstein sind die Häfen Helgoland, Hörnum, List und Wyk auf Föhr. 10

11 Versorgungshäfen dienen der Versorgung der Reaktionspunkte und teilweise auch der Windparks selbst. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um regelmäßige und geplante Transporte. Versorgungshäfen in Schleswig-Holstein sind die Häfen Büsum, Dagebüll, Husum und Brunsbüttel. Es wird deutlich, dass nicht jeder Hafen alle Aufgaben optimal erfüllen kann und somit eine Vernetzung sinnvoll ist. Hafenkonzept Offshore-Häfen Nordsee SH: Das Hafenkonzept ist ein gemeinsames Produkt der Nordseehäfen, Standortverwaltungen, IHK, Wirtschaftsunternehmen, Wirtschaftsförderungen, windcomm schleswig-holstein und Maritimes Cluster Norddeutschland Geschäftsstelle SH. Der Focus liegt auf einer gemeinsamen Positionierung der Häfen, der Zusammenarbeit der Häfen und der Vernetzung der Häfen. Durch Marktanalyse, Herausarbeitung des Leistungspotentials im interregionalen Wettbewerb und Definition der Vernetzungsoptionen in Anbetracht der Anforderungen können maßgeschneiderte Logistikkonzepte für die Errichtung und Wartung von Offshore-Windparks entwickelt werden. Inwiefern die Häfen letztendlich zusammenwirken, ist von den jeweiligen Kundenanforderungen abhängig. Dabei bringt die Kooperationen zwischen Häfen sowohl einen Nutzen für Kunden und als auch für die Hafenstandorte und gibt damit einen Impuls für weitere Hafenkooperationen über die Landesgrenzen Schleswig-Holsteins und Deutschlands hinaus. Zusammengefasst von Marcus Wöster 11

12 7. Offshore Windenergie Status und Herausforderungen aus technologischer Perspektive Referent: Prof. Dipl.-Ing. Peter Quell Organisation: FH Kiel In seiner Präsentation gab Professor Quell eine Übersicht über Gründung, Triebstrangsystemen, Rotordurchmesser und Kostenentwicklung. Dabei sieht Quell eine Tendenz zu immer weiter von der Küste entfernten Windparks in immer größeren Wassertiefen. Professor Quell stellte heraus, was bisher erreicht wurde: Offshore-Anlagen können sicher und effizient errichtet werden Windenergieanlagen können offshore betrieben werden: Wellen bis max. ca. 18 m, Wassertiefen bis 45 m, korrosive Atmosphäre, Landentfernung bis 120 km Umweltauswirkungen weitestgehend bekannt Verfahren zur Netzanbindung wurden geschaffen Bankability und Versicherbarkeit sind gegeben Der Kieler Professor sieht aber auch Aufgaben, die es zu bewältigen gilt: Reduktion der Investitionskosten von Offshore-Anlagen (CAPEX) Ertragssteigerung Steigerung der Zuverlässigkeit Herausforderung: neue Anlagenmodelle und Größenordnungen Reduktion von Aufwand und Kosten für Service und Wartung (OPEX) Zustandsüberwachung Optimierung der Betriebsführung Verbesserung der Erreichbarkeit von Offshore-Anlagen Erhöhung der Personensicherheit Langfristige Umweltauswirkungen 12

13 Abschließend wagte Professor Quell eine Prognose für die Windenergieanlagen in 10 Jahren: 3-Blattrotor, Horizontalachser, Drehzahlvariabilität mit Vollumrichter, aktive/ passive Blattlastenregelung Rotor > Ø 210 m Nennleistung > 10 MW NH bis 140m Direkt- und Hybridantrieb dominierend XXXL-Monopiles Industrialisierte Jacket-Gründungen Sichere Zugangssysteme bis 3m Wellenhöhe Verfügbarkeit > 95% bei signifikant reduziertem Aufwand Zusammengefasst von Marcus Wöster 13

14 8. Maintenance, Service, Insurance Theorie vs. Praxis Referent: Sascha Wiesner Organisation: A2SEA Deutschland GmbH & CT Offshore AS A2SEA betreibt eine Flotte von 5 Errichterschiffen und ist damit laut Wiesner Markführer in der Installation von Offshore- Windenergieanlagen. In seiner Präsentation ging Herr Wiesner!auf die Bedeutung von Maintenance und Service im Bezug auf die Technical Downtime ein. Dabei verdeutlichte Wiesner die Unterschiede zwischen Theorie und Praxis am Beispiel der von A2SEA eingesetzten Schiffe. Technical Downtime ist definiert als Failure on equipment which is needed for the task lying ahead. The process is halted by technical failure. In der Praxis kann Technical Downtime durch nicht oder ungenügend zertifizertes Personal, PSC Deficiencies, Technische Fehler oder Notfälle verursacht werden. Um Technical Downtime zu reduzieren wählt A2SEA einen pro-aktiven Maintenance Ansatz. Wiesner betont, dass dabei das Know-How und die Kommunikationsfähigkeit der Crew einen grundlegenden 14

15 Beitrag zur Reduzierung der TECHNICAL DOWNTIME leistet. Weitere Faktoren sind die Verfügbarkeit von Ersatzteilen, Redundanzen, eine gute Bezieheung zur Klasse und zu Zulieferern sowie eine geeignete Logistik. Das A2SEA mit diesem Ansatz erfolgreich operiert legte Wieser abschließend in einem Vergleich zwischen im Vertrag definierter maximaler TECHNICAL DOWNTIME und tatsächlicher Downtime dar. Zusammengefasst von Marcus Wöster 9. Bewertung Professor Michael Thiemke vom Institut für Nautik und Maritime Technologien der Fachhochschule Flensburg zog abschließend eine positive Bilanz der Veranstaltung. Die Tagungsdokumentation ist eingestellt unter 15