Offshore Wind Energy Boom in the First Half Year of 2013 An Overview of the Construction Progress of German Offshore Wind Farms

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1 Offshore Wind Energy Boom in the First Half Year of 2013 An Overview of the Construction Progress of German Offshore Wind Farms Boom der Offshore-Windenergie im ersten Halbjahr 2013 Ein Überblick zum Baufortschritt bei den deutschen Offshore-Windparks B. Neddermann; DEWI GmbH, Wilhelmshaven English - Deutsch In the first half year of 2013, 52 wind turbines with a total capacity of 232 MW were installed in offshore wind farms, and so for the first time the offshore wind energy has reached a significant share of almost 19 per cent in the German wind energy market. The problems with the grid connection, however, remain a serious challenge for the development of the German offshore wind energy. None of the wind farms currently under construction with the exception of OWF BARD Offshore 1 so far has been connected to the grid. The first grid connections will probably be available in A real fiasco with a devastating effect on the public opinion was the completion of the OWF Riffgat in July Only just before the official opening ceremony, EWE as the operator of the wind farm had been informed by the transmission system operator TenneT that the wind turbines probably would not produce any electricity until February 2014, due to the need to clear ammunition from the Second World War from the seabed before the sea cable can be laid. For the second half of the year a number of other offshore wind farms are expected to be built in the German North Sea and Baltic Sea. The following article gives a short overview on the status of the German offshore projects under construction. Finally the article will also take a look at the development of offshore wind energy in other European coastal countries. Mit der Neuerrichtung von 52 Windenergieanlagen (WEA) und 232 MW Gesamtleistung hat die Offshore-Windenergie im ersten Halbjahr 2013 erstmalig einen beachtlichen An teil von fast 19 Prozent des deutschen Windenergiemarktes erreicht. Ein akutes Problem des Off shore-ausbaus in der deutschen Nordsee bleibt nach wie vor die fehlende Netzan bin dung. Bei keinem der in Bau befindlichen Offshore- Wind parks (OWP) ist derzeit ein Netzanschluss verfügbar mit Aus nahme des OWP BARD Offshore 1. Erst in 2014 werden die ersten Netz an bindungen wohl nach und nach betriebsbereit sein. Ein wahres Trauerspiel mit einer verheerenden öffentlichen Wir kung bildete die Fertigstellung des OWP Riffgat im Juli Erst kurz vor der offiziellen "Eröffnungs feier" wurde EWE als Betreiber des Windparks vom zuständigen Netz be trei ber TenneT darüber informiert, dass die An lagen voraussichtlich bis Februar 2014 keinen Strom einspeisen können, weil die Trasse für das Seekabel durch ein Meeresgebiet führt, in dem Kriegsmunition aus dem Zwei ten Weltkrieg verklappt wurde. Für die zweite Jahreshälfte ist zu erwarten, dass zahlreiche wei tere Offshore- WEA vor der deutschen Küste errichtet werden. Nachfolgend wird ein kurzer Überblick zum Status der in Bau befindlichen deutschen Offshore-Projekte gegeben. Ab schlie ßend wird ein Blick auf die Entwicklung des Offshore-Ausbaus in den anderen europäischen Küsten län dern geworfen. DEWI MAGAZIN NO. 43, AUGUST

2 Fig. 1: In summer 2013 the construction stage of the first commercial deep-water offshore wind farm in the German North Sea, BARD Offshore 1 (400 MW), was completed. Photo: BARD group Abb. 1: Im Sommer 2013 wurde die Errichtungsphase des ersten kommerziellen Hochsee- Windparks in der deutschen Nordsee, BARD Offshore 1 (400 MW), abgeschlossen. Foto: BARD-Gruppe BARD Offshore 1 After a construction period of more than three years the installation work for 80 wind turbines of type BARD 5.0 in the offshore wind farm (OWF) BARD Offshore 1 could finally be completed at the end of July The construction of this large-scale project in the German North Sea, accompanied by numerous delays and problems, broke new ground in many aspects. Never before had a wind farm with 80 wind turbines of the 5 MW-class been erected in approx. 100 km distance from the coast and in waters up to 40 m deep. With an enormous effort of personnel and material more than 400 offshore specialists, one hotel ship, four jack-up vessels and a good dozen of other special vessels in continuous operation, according to BARD more than half of the wind turbines were installed during the first seven months of 2013 and most of them are already connected to the grid. The remaining 15 turbines are scheduled to be connected to the grid in September, so that the full capacity of 400 MW is expected to be fed into the grid before the end of Riffgat The installation work for the OWF Riffgat was completed mid-july The project within the 12-nautical mile zone of the German North Sea with a total capacity of 108 MW could be realized after a construction period of only 14 months. All 30 Siemens SWT turbines were erected in the period from April to July 2013 on top of the monopiles which had already been installed in the previous year. The wind farm, however, will not start producing power before February 2014, because the grid connection could not be completed in time. According to the grid transmission operator responsible, TenneT, the reason for the delay is that the sea cable has to be laid in an area where ammunition from WW II has been dumped which first needs to be cleared. Trianel Wind Farm Borkum In the period from February to April 2013, 21 tripod foundations of the Trianel wind farm were mounted to the anchor piles which had already been installed in At the end of July 2013 the first wind turbines were erected. It is planned to install all of the 40 AREVA M5000 wind tur BARD Offshore 1 Nach mehr als drei Jahren Bauzeit konnten Ende Juli 2013 die Arbeiten zur Errichtung der 80 Windenergieanlagen des Typs BARD 5.0 im Offshore-Windpark BARD Offshore 1 abgeschlos sen werden. Bei dem von zahlreichen Ver zö gerun gen und Problemen begleiteten Großprojekt in der deutschen Nordsee wurde teilweise absolutes Neuland betreten. Nie zuvor war ein Windpark mit 80 WEA der 5 MW-Klasse in rund 100 km Küstenentfernung und bis zu 40 m Wassertiefe er richtet worden. Mit einem enormen Per so nal- und Ma te rial auf wand Dauereinsatz von über 400 Off shore-spezialis ten, einem Hotelschiff, vier Errichterschif fen und einem guten Dut zend weiterer Spezialschiffe wurde nach Angaben von BARD allein in den ersten sieben Monaten dieses Jahres mehr als die Hälfte aller An la gen aufgebaut und zum Großteil auch gleich ans Netz an geschlossen. Die Inbetrieb nah me der letzten 15 WEA ohne Netzan schluss ist im Sep tember geplant, so dass die Einspei sung der Gesamtleistung von 400 MW noch in 2013 erwartet werden kann. Riffgat Mitte Juli 2013 wurden die Arbeiten zur Errichtung des OWP Riffgat abgeschlossen. Das küstennahe Projekt in der 12 See meilen-zone der deutschen Nordsee mit einer Ge samt leis tung von 108 MW konnte nach nur 14 Monaten Bauzeit realisiert werden. Alle 30 Siemens SWT wur den im Zeit raum April bis Juli 2013 auf den bereits im Vorjahr installierten Mono piles errichtet. Der Windpark wird jedoch voraussichtlich erst im Februar 2014 Strom ins Netz einspeisen, weil die Netzanbindung nicht recht zeitig fertiggestellt werden konnte. Grund für die Verzögerung ist nach Angaben des verantwortlichen Netzbetreibers TenneT, dass die Trasse für das Seekabel durch ein Meeresgebiet führt, in dem Kriegsmunition aus dem Zweiten Weltkrieg ver klappt wurde. Trianel Windpark Borkum Im Zeitraum Februar bis April 2013 wurden im Trianel Wind park Borkum die fehlenden 21 Tripod-Fundamente auf den bereits 2012 installierten Verankerungspfählen mon tiert. Ende Juli 2013 erfolgte die Installation der ersten Wind ener gie anlagen. Es ist geplant, noch in 2013 alle 40 DEWI MAGAZIN NO. 43, AUGUST 2013

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4 bines and to commission the first construction phase of the wind farm with a total capacity of 200 MW before the end of 2013, provided that the grid connection is available in time. The converter platform DolWin alpha is scheduled to be installed at sea in late summer. The second stage with another 40 AREVA M5000 was originally scheduled to be installed immediately after the first construction phase. In view of the political discussion about applying the brakes on electricity costs and the general uncertainty about the economic conditions, however, a final decision on the investment has not been made. Meerwind In the OWF Meerwind the pile driving work for the installation of the 80 monopile foundations could be completed in April 2013, and in the meantime the transition pieces could also be mounted on the foundations. In July the first wind turbines were erected at sea. By the end of the year, all of the 80 Siemens SWT wind turbines are planned to be installed. The project-specific work for the grid connection is also progressing according to schedule. The substation could be installed at sea during the summer, and the cabling within the wind farm is also under construction. Despite this progress in the project realization the OWF Meerwind also will not be able to feed electricity into the grid before 2014, due to delays in the grid connection to be established by transmission grid operator TenneT. The converter platform HelWin alpha is scheduled to be erected at sea in the fall of Global Tech I The first project construction phase of the OWF Global Tech I has been concluded successfully in summer 2013 with the installation of 43 tripod foundations. After the refitting of the heavy-duty jack-up barge deployed, the first towers and nacelles of the wind turbines will be installed at sea, until the second project stage with the remaining 37 foundations commences. Already in May 2013 the substation could be installed at sea. Instead of the traditional piledriving technology used to install offshore foundations, Global Tech I employed an environmentally friendly method in which huge steel suction cans were used to fix the self-erecting platform into the seabed. Currently the work for the internal cabling of the wind farm is carried out. If everything goes according to plan, the 400 MW offshore wind farm Global Tech I with 80 AREVA M5000 turbines will be completed in spring The grid connection BorWin 2 necessary for the transmission into the onshore grid is not expected to be available before 2014, although the offshore converter platform BorWin beta is to be installed in September Dan Tysk At the beginning of August the OWF Dan Tysk, under construction since February 2013, reported the successful installation of the offshore substation of the wind farm. According to information supplied by the operator, already about half of the 80 monopiles has been installed at sea at this time. In the fall the work for the internal cabling will be carried out, and the wind turbines are scheduled to be erected by the end of the year. The project consists of WEA des Typs AREVA M5000 zu errichten und die erste Pha se des Windparks mit einer Gesamtleistung von 200 MW vollständig in Betrieb zu nehmen. Voraussetzung hierfür ist allerdings die rechtzeitige Betriebsbereitschaft der Netz anbindung. Die dafür benötigte Konverterplatt form DolWin alpha soll im Spätsommer auf See installiert werden. Die Reali sierung der zweiten Bau pha se mit weiteren 40 AREVA M5000 war ursprünglich direkt im Anschluss geplant. An ge sichts der politischen Diskussion zur Einführung einer Strom preisbremse und der Ver un sicherung in Bezug auf die wirtschaftlichen Rahmen be din gungen wurde jedoch noch keine finale Investitionsentscheidung getroffen. Meerwind Im OWP Meerwind konnten im April 2013 die Rammarbeiten zur Installation der 80 Mono piles abgeschlossen und zwischenzeitlich auch die Transitionpieces auf den Fundamenten montiert werden. Im Juli erfolgte die Errichtung der ersten Wind energieanlagen auf See. Bis zum Jahresende sollen alle 80 Siemens SWT installiert werden. Auch die projekt spe zifischen Arbeiten für den Netzanschluss laufen bisher nach Plan. Die Umspannplattform konnte im Sommer auf See installiert werden und die Arbeiten für die parkinterne Ver ka be lung sind im Gange. Trotz dieser Fortschritte bei der Pro jekt realisie rung wird jedoch auch der OWP Meer wind aufgrund von Verzögerungen bei der Netzanbindung durch den Netz betreiber Tennet erst 2014 Strom ins Netz einspeisen können. Die Konverterplattform HelWin alpha soll im Herbst 2013 an dem vorgesehenen Standort auf See errichtet werden. Global Tech I Die erste Ausbaustufe des OWP Global Tech I wurde im Som mer 2013 mit der Errichtung von 43 Tripod-Funda menten er folgreich abgeschlossen. Nach der Umrüstung des eingesetzten Schwerlast-Kranhubschiffs sollen Ende August die ers ten Türme und Gondeln der WEA auf See installiert werden, bis die zweite Ausbaustufe mit den verbleibenden 37 Fun da men ten startet. Bereits im Mai 2013 konnte die Um spann station auf See installiert werden. Ohne die sonst üblichen Ramm ar beiten wurde bei Global Tech I eine schwimm fähige Plattform einge setzt, die sich über ein um welt verträgliches Saugglocken ver fahren selbst installiert. Aktuell werden die Arbeiten zur parkinternen Ver kabe lung des Windparks durchgeführt. Wenn alles nach Plan läuft, wird der 400 MW Offshore-Windpark Global Tech I mit 80 AREVA M5000 im Frühjahr 2014 fertiggestellt. Die für die Stromein speisung benötigte Netzanbindung BorWin 2 ist wohl ebenfalls erst 2014 betriebsbereit, auch wenn die Installation der Offshore-Konverterstation BorWin beta noch im September 2013 erfolgen soll. Dan Tysk Der seit Februar 2013 im Bau befindliche OWP Dan Tysk mel dete Anfang August die erfolgreiche Installation der Offshore-Umspannplattform des Windparks. Nach Unterneh mens an ga ben wurde bis zu diesem Zeitpunkt auch bereits rund die Hälfte der 80 Monopiles auf See installiert. Im Herbst werden die Arbeiten zur parkinternen Verkabelung durchgeführt, die Errichtung der Windturbinen ist Ende des 42 DEWI MAGAZIN NO. 43, AUGUST 2013

5 Jahres geplant. Das Projekt umfasst 80 Siemens SWT-3.6 mit einer Gesamtleistung von 288 MW und soll im Herbst 2014 in Betrieb gehen. Bis dann muss noch die Netz an bin dung SylWin 1 mit der Kon ver ter plattform SylWin alpha betriebsbe reit fertiggestellt werden. Nordsee Ost Bis August 2013 konnte auch beim OWP Nordsee Ost die Hälfte der 48 JacketFundamente auf See errichtet werden. Im Juli wurde die Gründungsstruktur für die Um spann platt form, ebenfalls ein Jacket-Fundament, an den vorgesehenen Stand ort auf See geschleppt und dort im Meeres bo den verankert. Die Errich tung der 48 WEA vom Typ Repower 6M ist im Frühjahr 2014 vorgesehen. Die Arbeiten für die park interne Verkabelung des OWP Nordsee Ost haben be gon nen und sollen Mitte 2014 abgeschlossen werden. An schließend kann der Offshore-Windpark mit einer Ge samt leistung von 295,2 MW ans Netz gehen, wenn auch die Netz anbindung HelWin 1 betriebsbereit ist. Borkum Riffgrund 1 Dong Energy, weltweit führendes Unternehmen bei der Er richtung von Off shore-windparks, hat im Sommer 2013 mit dem Bau von Borkum Riffgrund 1 begonnen, dem ersten Pro jekt des dänischen Energiekonzerns vor der deut schen Küste. Im August 2013 wurde die Umspannplattform mit Fun da ment und Topside vom dänischen Aalborg aus verschifft. An schließend erfolgte im Baufeld vor der ostfriesischen Nord see küste die Verankerung der Jacketkonstruk tion und die In stal lation der Topside. Im OWP Borkum Riff grund sollen 77 Siemens SWT mit einer Gesamtleis tung von 277,2 MW errichtet und 2014 in Betrieb genommen werden. Das Projekt wird über die Netzanbindung DolWin 1 angeschlossen, die 2014 betriebsbereit sein soll. EnBW Baltic 2 Mitte August startete der Bau des Ostsee-OWP EnBW Baltic 2 mit der Instal la tion der ersten Fundamente. Bei dem Projekt kommen sowohl Monopiles als auch dreibeinige Jackets zum Einsatz. In der ersten Bauphase werden zunächst die Pfähle für die Jacket-Gründungen instal liert, die an den Anlagen stand or ten mit großer Wassertiefe eingesetzt werden. Dabei sind je drei Pfähle pro WEA im Meeres boden zu verankern, auf die später die Jackets ge setzt werden. Das Projekt EnBW Baltic 2 umfasst 80 Siemens-Anlagen vom Typ SWT mit einer Gesamt leistung von 288 MW, die ab 2014 sukzessive in Betrieb gehen sollen. Amrumbank West Im April 2013 haben die Bauvorbereitungen für den OWP Am rumbank West begonnen. Um zu verhindern, dass die Strö mung den Sand rund um die WEAFundamente wegspült und die Standfestigkeit der Anlagen gefährdet, wurde dabei zunächst der sogenannte Kolkschutz aus zwei Lagen spezieller "Sandsäcke" auf dem Meeresboden ausgebracht. Die Installa tion der Monopiles und der nachfolgende Auf bau der Wind ener gie anlagen sollen im Herbst beginnen. Bis Sommer 2015 ist die Inbetriebnahme aller 80 Siemens SWT geplant. Entwicklung der Offshore-Windenergie in Europa Auch in den anderen europäischen Küstenländern konnten im ersten Halbjahr 2013 neue Rekordwerte für den Ausbau der Offshore-Windenergie erreicht werden. Nach Angaben des europäischen Windenergieverbands EWEA wurden bis zur Jahresmitte europaweit 277 WEA mit einer Gesamt leis tung von MW ans Netz angeschlossen. Zum Vergleich: 2012 gingen im Verlauf des gesam ten Jahres MW online. In Großbritannien wurden im ersten Halb jahr 2013 die Offshore-Windparks London Array (630 MW), Lincs (270 MW), Teesside (62,1 MW) und Gunfleet Sands 3 (12 MW) fertiggestellt und vollstän dig in Betrieb genommen, in Dänemark ging der OWP Anholt mit 399,6 MW Gesamt leis tung ans Netz. Darüber hinaus konnten im Juli 2013 die Ar beiten zur Errichtung der letzten WEA im belgischen OWP Thornton Bank III (110,7 MW) abgeschlossen werden. DEWI MAGAZIN NO. 43, AUGUST

6 Siemens SWT-3.6 with a total installed capacity of 288 MW and is planned to be operational in the fall of Until then the grid connection SylWin 1 with the converter platform SylWin alpha also must be completed and operational. Nordsee Ost Until August 2013 also in the OWF Nordsee Ost half of the 48 jacket foundations could be installed. In July the support structure for the substation, also a jacket foundation, was towed to the designated site at sea and anchored to the sea bottom. The erection of the 48 REpower 6M wind turbines is scheduled for spring Work for the cabling within the OWF Nordsee Ost has commenced and is scheduled to be completed by mid After completion the offshore wind farm with a total capacity of MW can be connected to the grid, provided that the grid connection HelWin 1 is also operational by then. Borkum Riffgrund 1 Dong Energy, world leader in the development of offshore wind farms, has started in summer 2013 with the construction work for Borkum Riffgrund 1, the first project of the Danish energy company off the German coast. In August 2013 the substation with foundation and topside were shipped from the Danish port of Aalborg to the construction site off the North Sea coast of East Frisia, where the jacket foundation was anchored in the seabed and the topside was installed. In the OWF Borkum Riffgrund 77 Siemens SWT wind turbines with a total capacity of MW are to be erected and commissioned in The project will be connected to the grid via DolWin 1 which is scheduled to be operational in EnBW Baltic 2 In mid-august, construction work for the Baltic Sea OWF EnBW Baltic 2 started with the installation of the first foundations. In this project monopiles as well as three-legged jacket foundations are used. During the first project stage, first the piles for the jacket foundations, required for particularly deep sites, are driven into the seabed. For each turbine, 3 piles are anchored in the seabed, on top of which the jackets are to be placed later. The project EnBW Baltic 2 comprises 80 Siemens SWT turbines with a total capacity of 288 MW, scheduled to be commissioned successively starting in Amrumbank West In April 2013 preparations for the construction of OWF Amrumbank West have begun. In order to avoid that the sand around the wind turbine foundations is carried away by currents which would affect the stability of the piles, two layers of special sand bags were placed on the sea bottom as a scour protection. The installation of the monopiles and the subsequent installation of the wind turbines are scheduled to start in the fall. Until summer 2015 all of the 80 Siemens SWT wind turbines are planned to be commissioned. Offshore Wind Energy Development in other European Countries The other European coastal countries also reported new record figures of offshore wind energy development for the first six months of According to the European Wind Energy Association EWEA, 277 wind turbines with a total installed capacity of 1,045 MW were connected to the grid by the middle of the year. By comparison, in ,166 MW were connected to the grid in the whole year. In the UK the offshore wind farms London Array (630 MW), Lincs (270 MW), Teesside (62.1 MW) and Gunfleet Sands 3 (12 MW) were completed and fully connected to the grid during the first half of 2013, in Denmark the OWF Anholt with a total capacity of MW was connected. Furthermore in July 2013 the installation of the last wind turbine in Belgian OWF Thornton Bank III (110.7 MW) could be completed. Impressum: DEWI-Magazin. Windenergie - Wind Energy - Énergie Éolienne - Energia Eólica - Energía Eólica, 22. Jahrgang 2013, ISSN Herausgeber: DEWI GmbH Verantwortlicher Redakteur: Jens Peter Molly Redaktion: Jens Peter Molly, Carsten Ender, Bernd Neddermann, Thomas Neumann Seitenlayout: Carsten Ender Übersetzungen: Barbara Jurok (Englisch) Erscheinungsweise: 2 x jährlich Bezug: DEWI GmbH, Ebertstraße 96, Wilhelmshaven, Telefon: 04421/4808-0, Telefax: 04421/ dewi@dewi.de, Internetadresse: Druck und Gesamtherstellung: Steinbacher Druck GmbH, Anton-Storch-Straße 15, Osnabrück Titellayout: Treibwerk Integriertes Design, Wunstorfer Str. 39a; Hannover Copyright: Die Vervielfältigung, der Nachdruck, die Übersetzung oder das Kopieren von ganzen Ar tikeln, Text abschnit ten oder einzelnen Abbildungen in jeglicher Form wird hiermit un tersagt bzw. ist nur mit ausdrücklicher Ge neh migung durch die DEWI GmbH erlaubt. Zuwiderhandlungen werden strafrechtlich verfolgt. Anzeigen: Es gilt die Anzeigenpreisliste, die beim DEWI erhältlich ist. Fremdartikel: Im DEWI-Magazin können auch institutsfremde Fachartikel veröffentlicht werden. Die Redak tion behält sich die Auswahl der Artikel und eine Begutachtung durch anerkannte Fachleute vor. Für die Inhalte der Fremd ar tikel, die nicht unbedingt die Mei nung der Redaktion wiedergeben, sind die jeweiligen Autoren verantwortlich. 44 DEWI MAGAZIN NO. 43, AUGUST 2013