EnBW Windpark Baltic 2 Projektbeschreibung

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1 EnBW Windpark Baltic 2 Projektbeschreibung Udo Christiansen Projektmanager Offshore Windenergie EnBW Erneuerbare Energien GmbH Energie braucht Impulse

2 Inhaltsübersicht 1. Wind offshore Umfeld, Aktivitäten der EnBW 2. EnBW Windpark Baltic 1 3. EnBW Windpark Baltic 2 2

3 Wind offshore EnBW-Portfolio und Strategie Schrittweise Steigerung des Schwierigkeitsgrades (Wassertiefe, Küstenentfernung, Turbinengröße, Turbinenanzahl) Einsatz etablierter und bewährter Technologie Vertiefung der Wertschöpfungskette (eigenes Engineering, Beteiligungsmodelle) EnBW Windpark Baltic 1 EnBW Windpark Baltic 2 EnBW Windpark Hohe See EnBW Windpark He Dreiht Küstenentfernung: 16 km 32 km 85 km 92 km Meerestiefe: Anlagen-/Parkgröße: 18 m 44 m 39 m 39 m 2,3 / 48,3 MWel 3,6 / ~288 MWel 5-6 / ~500 Mwel 5-6 / ~700 MWel 3

4 EnBW offshore Windpark-Portfolio EnBW Hohe See 80 Windkraftanlagen EnBW Baltic 2 80 x 3,6 MW = 288 MW Bestand Bau Pipeline Rostock Sassnitz-Mukran Barhöft Hamburg EnBW He Dreiht I+II 119 Windkraftanlagen EnBW Baltic 1 21 x 2,3 MW = 48,3 MW 4

5 Bedingungen in der Ostsee bieten deutliche Vorteile für die Konstruktions- und Betriebsphase Herausforderung Welle und Wind sind ein Risikofaktor während Errichtung und Betrieb Ansatz EnBW zunächst Projektrealisierung in der Ostsee Standorte in der Ostsee zeichnen sich durch moderate Wellenhöhe und Windstärke aus Wellenhöhe in m Wellenhöhe in m Wintermonat Nordsee nutzbare Wetterfenster Wintermonat Ostsee 5 nutzbare Wetterfenster Schematische Darstellung nach Quelle Vestas, eigene Daten

6 Inhaltsübersicht 1. Wind offshore Aktivitäten der EnBW 2. EnBW Windpark Baltic 1 3. EnBW Windpark Baltic 2 6

7 EnBW Baltic 1 Windturbinen 21 Bruttoleistung 48,3 MW Jahresertrag GWh/a Wassertiefe 18 m Entfernung 16 km Projektbeginn Mai 2008 Erw. Baubeginn März 2010 (Offshore) Vollbetrieb April

8 Lessons learned EnBW Baltic 1 Anzahl der Hauptverträge in B1 = 14 in B2 Reduktion auf 5 Hauptverträge (EPCI) dadurch Reduktion der Anzahl von Schnittstellen. Einplanung auskömmlicher Zeitfenster für Design-Iteration Fundament- Turbine und nachgelagerten Prüflauf essentiell. Umfang von Arbeiten zur Inbetriebnahme offshore ist nicht zu unterschätzen frühzeitige Erstellung entspr. Konzepte und zugehörige Puffer in Terminplanung notwendig Landbasiertes Service-Konzept von B1 ist adäquat zu Lokation und Größe des Parks; für B2 jedoch seebasiertes Konzept zielführender. 8

9 Inhaltsübersicht 1. Wind offshore Umfeld, Aktivitäten der EnBW 2. EnBW Windpark Baltic 1 3. EnBW Windpark Baltic 2 9

10 EnBW Baltic 2 Inhalt 1. Allgemeine Projektbeschreibung 2. Hauptgewerke 3. Herausforderungen und Historie 4. Betriebskonzept 5. Zusammenfassung 10

11 1. Allgemeine Projektbeschreibung EnBW Windpark Baltic 2 Windturbinen 80 Bruttoleistung 288 MW Jahresertrag GWh/a Wassertiefe m Entfernung 32 km Projektbeginn Mai 2008 Erw. Baubeginn 2013 (Offshore) Inbetriebnahme Vollbetrieb 2014 EnBW Baltic 2 EnBW Baltic 1 Mecklenburg- Vorpommern 11

12 1. Allgemeine Projektbeschreibung Layout Abstand zwischen den Windenergieanlagen in Hauptwindrichtung: ca. 728 m 90 zur Hauptwindrichtung: ca. 710 m Umspannwerk 12

13 Inhalt 1. Allgemeine Projektbeschreibung 2. Hauptgewerke 3. Herausforderungen und Historie 4. Betriebskonzept 5. Zusammenfassung 13

14 2. Hauptgewerke Windturbine (WTG) Vertragsabschluss: Anlagentyp: SWT Rotordurchmesser: 120 m; Überstrichene Fläche: m 2 Nominalleistung bei m/s Nabenhöhe 72 m über MSL Gesamthöhe ca. 130 m über MSL (Kölner Dom ca. 157 m) Fertigung: Rotorblätter: Aalborg (DK) Gondel: Brande (DK) 14 Vormontage: Hafen Sassnitz (DE)

15 2. Hauptgewerke Interne Parkverkabelung (IAG) Windpark EnBW Baltic 2 Cluster der internen Verkabelung Vertragsabschluss: Herstellung der Kabel in Norwegen von der Firma Draka Norsk Kabel AS Transport, Verlegung, Anschluss an die Schaltanlagen, Prüfung und Inbetriebnahme durch SIEM Offshore Contractors Die interne Verkabelung ist in 6 Cluster aufgeteilt Schaffung von Redundanzen 12 Anschlüsse an die OSS Insgesamt 86 Einzellängen (MV 33-kV-Kabel) mit einer Gesamtlänge von ca. 90 km Technische Daten: 300 mm²; φ 124 mm 630 mm²; φ 146 mm 15

16 2. Hauptgewerke Fundamente (FOU) Jacket Monopile Vertragsabschluss: Design, Fertigung und Installation durch JV-Hochtief Construction AG/GeoSea NV/Nordsee Nassbaggerund Tiefbau GmbH 41 Jacket Fundamente Höhe: ca m Abstand Pfähle: ca. 22 m 39 Monopile Fundamente Durchmesser: ~ 5,7 m/6,4 m Wandstärke: ca mm Gewichte (vorläufige Angaben): Monopile (MP): t Transition Piece (TP): ca. 230 t Jacket mit TP: t Jacket Pile: t Summe ca t Stahl 16

17 2. Hauptgewerke Umspannplattform (OSS) Vertragsabschluss: Selbstinstallierendes Umspannwerk Planung, Fertigung und Installation: Konsortium Alstom - WeserWind Status: Detailliertes Design Fertigung in Kiel bei ADMK (ehem. HDW) Topside: Größe: ca. 40 x 40 m breit Höhe: 15 m Gewicht: ca t Wassertiefe: 32,5 m Gesamtkonstruktion: Gesamthöhe: 58 m Gewicht: ca t 17

18 2. Hauptgewerke Umspannplattform (OSS) 18

19 OSS Technische Details Größe: 40 x 40 m Höhe: 15 m Gewicht: ca t 19 I

20 2. Hauptgewerke Externer Netzanschluss (Lieferung durch 50Hertz) Gesamtlänge 136 km, davon 16 km an Land, 120 km Seekabel Anschluss an Land im Umspannwerk Bentwisch Spannungsebene: 150 kv Anbindung durch zwei Hochspannungsdrehstromkabelsysteme Führung und Verschaltung über Umspannstation EnBW Baltic 1 zwecks Zwischenkompensation 20 Quelle: 50Hertz Offshore

21 2. Hauptgewerke Installationshafen Sassnitz Der Fährhafen Sassnitz (FHS) stellt den idealen Standort als Installationshafen aufgrund seiner sehr guten geographischen Lage und vorhandener Infrastruktur dar Die Vormontagefläche der Windkraftanlagen, die Halle für Komponentenlagerung werden auf die Anforderungen von EnBW zugeschnitten und eingerichtet. Das Bürogebäude der Bauleitung ist vorhanden Der Vertrag mit dem Fährhafen Sassnitz für die Vormontagefläche ist bereits unterzeichnet, es besteht eine sehr gute Kooperation Vormontagefläche: m² 210 Meter Kaikante zur Verladung der Windturbinen 6 Stunden Transitzeit bis ins Baufeld Baltic 2 21

22 2. Hauptgewerke Installationshafen Sassnitz EnBW Baltic 2 Sassnitz 22

23 Inhalt 1. Allgemeine Projektbeschreibung 2. Hauptgewerke 3. Herausforderungen und Historie 4. Betriebskonzept 5. Zusammenfassung 23

24 3. Herausforderungen und Historie Designphase allgemein Bedingt durch große Variation der Wassertiefen (23 bis 44 m) sind 2 verschiedene Gründungsstrukturen zu beplanen (Monopiles/Jackets) Geologie Kreide, Geschiebemergel, Steine, Sand Umsetzung der Anwendungshinweise des BSH zum Umgang mit zyklisch belasteten Gründungselementen hier: in Kreide Eissituation in der Ostsee - Ermittlung der anzusetzenden Lasten und planerische Umsetzung nicht trivial Junges Marktsegment, teils lückenhafter regulatorischer und normativer Rahmen 24

25 3. Herausforderungen und Historie Designphase Fundament/Windturbine Aufgrund unterschiedlicher Wassertiefen zwei verschiedene Gründungsstrukturen notwendig (Monopiles und Jackets) Jackets noch keine Routine, erste Siemens-Turbine auf einem Jacket Extrem hoher Abstimmungsbedarf zwischen FOU- und WTG-Designer bzgl. der Berechnung des Gesamtsystems aufgrund der Komplexität der Iterationsberechnung 25

26 3. Herausforderungen und Historie Designphase Fundament/Windturbine Eissituation in der Ostsee Optimierte Eislastberechnung durch einen der weltweit wenigen Eislastexperten - Standardeisansatz nach IEC hätte aufgrund seiner Undifferenziertheit (Nichtberücksichtigung des Strukturverhaltens) ggf. zu einer Nichtbaubarkeit der Gründungsstrukturen geführt Limitierte Ressourcen und sehr komplexes dynamisches Rechenmodell 26

27 3. Herausforderungen und Historie Offshore Testpfahlprogramm Dynamische Pfahltests an 6 Standorten im Baufeld 4 in Kreide 2 in Geschiebemergel Zusätzlich Erprobung von Schallschutzmaßnahmen Kleiner und großer Blasenschleier 27

28 3. Herausforderungen und Historie Onshore Testpfahlprogramm Da statische Tests offshore kaum realisierbar sind, wurden in Hemmoor (Niedersachsen) an vergleichbarer Kreide ein Onshore- Testpfahlprogramm durchgeführt Neben dynamischen und statischen Tests wurden zusätzlich zyklische Tests gefahren 28

29 29

30 3. Herausforderungen und Historie Situation IAG Herausforderungen für Designphase IAG Neue Erkenntnisse im Zuge der geologischen Detailerkundung und Planungsdetaillierung Hindernisse im Bereich der geplanten Kabeleinzugsöffnungen Schwer bis nicht einspülbarer Untergrund entlang der Kabelrouten Im Zuge des Designfortschrittes Neubestimmung der Kabelaustrittswinkel aus den Fundamenten notwendig (J-Tube-Orientierung) Folgen Änderung der Kabelrouten (Mehrlängen und komplexe Legebahnen) Simultanes Verlegen und Einbringen in Seeboden nicht mehr möglich Einsatz von Spezialgerät erforderlich, u.a. DP2-vessel 30

31 3. Herausforderungen und Historie Situation IAG Ideales, lineares Kabellayout Aktuelles Kabellayout 31

32 Inhalt 1. Allgemeine Projektbeschreibung 2. Hauptgewerke 3. Herausforderungen und Historie 4. Betriebskonzept 5. Zusammenfassung 32

33 EnBW Windpark Baltic 2 Betriebskonzept Seebasierte Wartung und Instandhaltung Optimale Reaktionszeit durch Wartungsteams im Windpark Zugänglichkeit durch Ampelmann Übertrittsystem ganzjährig gewährleistet Hohe Verfügbarkeit und optimale Produktionsausbeute Operative Wartung und Instandhaltung Für die WTG durch Service-Vertrag mit dem Hersteller in den ersten 5 Jahren Aufbau von Know-how durch permanenten Einsatz von bis zu 10 EnBW-Technikern (joint team) Day2day-Service mit eigenem Personal ab Jahr 6; Unterstützung durch Hersteller bei Großmaßnahmen Offshore-Service-Vessel Unterjährig turnusmäßiger Wechsel der Service-Techniker (z. B. alle 14 Tage) über Crew Transfer Vessel Ca. 4-Wochen-Rhythmus zum Anlaufen Servicehafen (Bunkern von Treibstoff und Frischwasser, Entsorgen der Abfälle, Austausch der Material-Container und Crew) Servicehafen: Ostseehafen wie z. B. Rostock oder vergleichbar Möglichkeit des Bereitschaftsdiensts auch außerhalb der üblichen Servicezeiten (z. B. nachts) 33

34 EnBW Windpark Baltic 2 Betriebskonzept - Serviceschiff Beispiel zu Service Operation Vessel (OSV) 34 Dimension: 75 x 17 m Geschwindigkeit bis zu 15 kn Personenbeförderung: bis zu 45 PAX (z. B. Jahreswartung) Abwettern > 5 m h s DP2 Positionierung im Park ca. 30 min. Positionierung im Park an nächster Turbine Bordkran 3 t / 20 m Kapazität Deck 8 x 20 Container Überstiegssystem Ampelmann bis > 2,5 m h s Entfernung zur Anlage bei Überstieg ca. 10 m Container Bordkran Ampelmann

35 Inhalt 1. Allgemeine Projektbeschreibung 2. Hauptgewerke 3. Herausforderungen und Historie 4. Betriebskonzept 5. Zusammenfassung 35

36 Zusammenfassung EnBW Baltic 2 ist durch seine Lage in der Ostsee ein Offshore-Windpark, der sich durch geringe Küstenentfernung und moderate Seegangsbedingungen auszeichnet. Reduzierte Risiken durch Wetterbedingungen für Bau und Betrieb Die Hauptlose wurden unter Berücksichtigung einer vorteilhaften Risikoteilung an erfahrene Auftragnehmer vergeben, die bewährte Technologien einsetzen. Der Netzanschluss ist sichergestellt. Ein aus EnBW Baltic 1 erfahrenes Projektteam, das organisatorisch an der Vertragsstruktur ausgerichtet ist, steuert das Projekt. Seebasiertes Betriebskonzept durch Nutzung der Erfahrungen aus EnBW Baltic 1 und Siemens. Optimierung der Betriebsphase durch Projektdesign gewährleistet. 36

37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Energie braucht Impulse