Doggerbank-Windpark: Investitionen in den größten Offshore-Windpark der Welt

Im Bereich der erneuerbaren Energien hat die Solarenergie dank ihrer einfachen Installation, stetig sinkender Kosten und allgemeiner Verbesserungen der Photovoltaik-Technologie eindeutig die Führung übernommen. Die andere wichtige erneuerbare Energiequelle, die Windkraft, macht jedoch ebenfalls weiterhin Fortschritte.

Dies ist wichtig, da Windkraft Energie liefern kann, wenn die Sonneneinstrahlung am schwächsten ist, insbesondere nachts und im Winter. Dies gilt insbesondere für die Offshore-Windenergie, die von der gleichmäßigeren Windstärke auf See profitiert.

Der größte Offshore-Windpark der Welt, der Doggerbank-Windpark, nahm 2023 den Betrieb auf. Die Phase B soll Anfang 2026 in die kommerzielle Phase eintreten, Phase C folgt im Anschluss.

Nach seiner vollständigen Fertigstellung wird der Windpark Dogger Bank eine Kapazität von 3.6 GW haben, was fast der Leistung von vier Kernreaktoren entspricht.

Ein Unternehmen im Besonderen, GE Vernova, hat maßgeblich zum Bau dieses Megaprojekts beigetragen, indem es die Haliade-X 14.7-MW-Turbinen lieferte, die erstklassige Ingenieurskunst sowie digitale Technologie und Energietechnik vereinen.

Globales Wachstum und Ausblick der Windenergie

Die Windkrafterzeugung hat sowohl hinsichtlich der Kapazität als auch der Gesamtproduktion stetig zugenommen und ist von 834 TWh (Terawattstunden) im Jahr 2016 auf 2,531 TWh im Jahr 2024 gestiegen. Dies reicht jedoch noch nicht aus, um das Ziel von 7,114 TWh im Jahr 2030 zu erreichen und den Klimawandel sowie die CO2-Emissionen ernsthaft anzugehen, um ein Netto-Null-Szenario zu erzielen.

Quelle: IEA

Bislang ist China führend im Bereich der Windenergie, sowohl in der Produktion von Windkraftanlagen als auch beim Einsatz dieser Technologie, und verfügt über mehr als die Hälfte der weltweiten Windkraftkapazität. Viele der in China installierten Windparks befinden sich vor der Küste, wobei sich die Gesamtkapazität zwischen 2022 und 2024 von 30.9 GW auf 62 GW verdoppelt.

Das größte Windkraftpotenzial, das sich am besten zur Ergänzung der Solarenergie eignet, liegt jedoch bei der Offshore-Windenergie. Hier ist die Europäische Union mit Abstand die Region mit dem größten Potenzial: Bis zu 33,844 TWh Energieerzeugung aus Offshore-Windkraft – ein Potenzial, das bisher weitgehend ungenutzt blieb.

Quelle: IEA

Das große Offshore-Windpotenzial der EU ist größtenteils auf ihre Geografie zurückzuführen, da es viele flache Gewässer gibt, die das ganze Jahr über starken Winden ausgesetzt sind, insbesondere in der Nordsee, der Ostsee und anderen nördlichen Gewässern wie dem Ärmelkanal.

Deshalb sind Projekte wie der Windpark Doggerbank wichtig, nicht nur um die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren, sondern auch um zu zeigen, dass die Technologie ausgereift genug ist, um rentabel zu sein und als Blaupause für den weiteren und noch größeren Einsatz von Offshore-Windkraftanlagen zu dienen.

„Offshore-Windkraft ist entscheidend für die Erzeugung erneuerbarer, effizienter Energie, die britische Haushalte mit Strom aus britischen Gewässern versorgen kann. Ich bin stolz darauf, dass dieses Land bereits weltweit führend auf dem Weg zur Klimaneutralität bis 2050 ist, und indem wir die neuen grünen Industrien der Zukunft weiter fördern, werden wir dieses Ziel auf eine sowohl pragmatische als auch ambitionierte Weise erreichen.“

Der britische Premierminister Rishi Sunak

(Mehr über Windkrafttechnologie, Grenzen und Potenzial erfahren Sie in unserem Artikel „Kann Wind die Welt mit Energie versorgen?")

Windpark Dogger Bank: Projektübersicht

Das Projekt wird auf der Doggerbank, einer flachen Sandbank in der Nordsee zwischen der englischen Küste und dem europäischen Festland, realisiert. Der Standort wurde aufgrund der geringen Wassertiefe gewählt, da er die Errichtung herkömmlicher, fester Fundamente für Windkraftanlagen ermöglicht. Dadurch ist er technisch einfacher und kostengünstiger als eine vergleichbare Anlage mit schwimmenden Windkraftanlagen.

Quelle: Doggerbank

Die beiden küstennächsten Offshore-Windparks sind Dogger Bank A und B, Dogger Bank C liegt weiter östlich. Alle sind über zwei Offshore-Stromkabel mit dem britischen Stromnetz verbunden, die an zwei separate Umrichterstationen angeschlossen sind. Ein weiterer Windpark, Dogger Bank D mit einer zusätzlichen Kapazität von 2 GW, ist in Planung.

„Es ist eine herausragende Ingenieurleistung und ein Meilenstein, dass Dogger Bank erstmals Strom ins Netz einspeist. Sobald der Windpark als größter der Welt in Betrieb ist, werden seine Turbinen eine Schlüsselrolle bei der Versorgung Großbritanniens mit grüner, heimischer Energie spielen.“

John Twomey, Leiter der Kundenbetreuung bei National Grid

Das gesamte dreiphasige Projekt soll bis 2027 vollständig betriebsbereit sein und hat im Zusammenhang mit den Bau- und Betriebstätigkeiten der Doggerbank mehr als 2,000 Arbeitsplätze in Großbritannien geschaffen.

„Küstengemeinden im Norden Englands und darüber hinaus profitieren von den neuen industriellen Möglichkeiten, die die Offshore-Windenergie bietet. Dies zeigt, dass die Regierung mit ihrer Strategie zur Erhöhung unserer Energiesicherheit richtig handelt, indem sie sicherstellt, dass wichtige neue Projekte für saubere Energie schneller realisiert werden können.“

Dan McGrail – Geschäftsführer von Renewable UK

Das Projekt wurde 2010 initiiert, und die Forewind-Konsortium wurde 2010 ausgewählt, um das Projekt zu entwickeln, wodurch vier Unternehmen zusammengeführt wurden: Die britische SSE (SSE.L), German Innogy (im Besitz von E.ON – EOAN), Norwegian Equinor (EQNR -0.66 %)und dem norwegischen Energieversorger Statkraft.

Das Konsortium wurde 2017 aufgelöst.SSE und Statoil (jetzt Equinor) übernahmen drei Projekte, Innogy (ehemals RWE) das vierte.

Das Projekt war ursprünglich noch ambitionierter als in seiner jetzigen Form und zielte auf eine Leistung von 9 GW ab, bevor es auf 3.6 GW reduziert wurde. Insgesamt wird die vom Projekt beanspruchte Fläche gewaltige 1,700 km² betragen, größer als Groß-London, und 277 Turbinen umfassen.

Damit ist dieser neue Windpark mehr als 2.5-mal so groß wie der größte derzeit in Betrieb befindliche Offshore-Windpark.

In den Phasen A und B werden jeweils 95 verwendet. GE Vernova Haliade-X In Phase 1 werden Offshore-Windkraftanlagen mit einer Leistung von 13 MW eingesetzt, während in Phase 3 die noch moderneren Haliade-Turbinen mit einer Leistung von 14 MW zum Einsatz kommen werden.

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Technische Herausforderungen der Doggerbank

Das Überleben in der Nordsee

Die erste Schwierigkeit beim Bau des Windparks Dogger Bank liegt in seiner Lage. Dieselben Bedingungen, die ihn zu einem idealen Standort für die Windenergieerzeugung machen, erschweren gleichzeitig die Bauarbeiten erheblich.

Die Nordsee ist berüchtigt dafür, eines der unwirtlichsten Offshore-Gebiete der Welt zu sein. Die in dieser Region betriebenen Ölplattformen benötigen spezielle Konstruktionen, um den Stürmen, Winden und gewaltigen Wellen standzuhalten.

Für den Bau wird also Folgendes benötigt: Jan De Nul GroupDas neueste Hubinsel-Installationsschiff von [Name des Unternehmens], die Voltaire, ist das größte jemals gebaute Offshore-Hubinsel-Installationsschiff mit einer Kranhebekapazität von 3,200 Tonnen.

Quelle: Jan De Nul Group

Die Voltaire ist außerdem das erste seegängige Installationsschiff ihrer Art, das dank eines selektiven katalytischen Reduktionssystems und eines massiven Dieselpartikelfilters als Ultra-Low Emission V (ULEv) eingestuft wird.

„Die Dimensionen und Eigenschaften der Offshore-Turbinen auf der Doggerbank stellen die perfekte Herausforderung für dieses hochmoderne Hubinsel-Installationsschiff der nächsten Generation dar.“

Jan Van Impe – Manager Jan De Nul Offshore Renewables

Zusätzlich zur Voltaire hat der Windpark Doggerbank auch ein Turbineninstallationsschiff von Seaway7, einem Teil der Subsea7-Gruppe, gechartert (SUBC.OL).

Ebenso mussten hochwertige Kabelverlegegeräte und Fundamentmaterialien verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Windkraftanlagen und Kabel fest am Meeresboden verankert und vor den heftigen Stürmen der Nordsee geschützt sind.

Elektrischer HGÜ-Anschluss

Bei diesem Projekt wird außerdem zum ersten Mal die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungstechnologie (HGÜ) eingesetzt, um einen britischen Windpark an das britische Energienetz von National Grid anzuschließen.

Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) ist herkömmlichen Übertragungsmethoden für große Entfernungen und hohe Übertragungskapazitäten überlegen und eignet sich daher ideal für die Anbindung weit entfernter Offshore-Kraftwerke oder die Verbindung unterschiedlicher Stromnetze über große Distanzen. Bei HGÜ treten nur etwa 3.5 % Leistungsverluste pro 1,000 km auf, im Vergleich zu rund 6.7 % bei Wechselstromleitungen.

Die Zeile verwendet Das HVDC-Light-Übertragungssystem von Hitachi Energy, das in der Rekordzeit von 38 Monaten eingesetzt wurde.

Noch beeindruckender ist, dass sich auf dem Gelände des Windparks Dogger Bank die weltweit erste unbemannte Offshore-HGÜ-Umspannwerksplattform befindet.

„Wir sind stolz darauf, Technologiepartner des Windparkprojekts Dogger Bank zu sein. Die Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) ist dabei der entscheidende Faktor für die Energiewende und verbessert den Zugang zu einem nachhaltigeren, flexibleren und sichereren Energiesystem.“

Claudio Facchin – Vorstandsvorsitzender von Hitachi Energy

Fortschrittliche Windkraftanlagen

Windkraftanlagen werden im Laufe der Zeit immer größer, da die physikalischen Eigenschaften dieser Maschinen eine möglichst große Bauweise im Rahmen der technischen und materialtechnischen Toleranzen begünstigen. Eine Verdopplung der Rotorblattlänge führt zu einer Vervierfachung der überstrichenen Fläche und damit zu einer Vervierfachung der Energieerzeugung. Eine Vervierfachung der Größe steigert die Produktion im Vergleich zur ursprünglichen Größe um das 16-Fache.

Quelle: Damhirschkuh

Die Offshore-Turbinen vom Typ Haliade-X werden von GE Vernova geliefert, dem Zweig von GE, der für die Energieerzeugung (hauptsächlich Gas- und Windkraftanlagen) zuständig ist, nachdem der traditionsreiche Konzern in drei separate Teile aufgespalten wurde.

Diese Turbinen haben einen Rotordurchmesser von 220 Metern (720 Fuß), wobei jedes Rotorblatt 107 Meter (350 Fuß) lang ist, wodurch eine überstrichene Fläche von 38,000 m² entsteht. Sie sind zudem extrem widerstandsfähig gegen Sturmböen, da sie taifunzertifiziert sind.

„Es ist uns eine Ehre, die erste Turbine einer neuen Generation von 13-MW+-Turbinen für dieses historische Projekt liefern zu können und damit die entscheidende Rolle technologischer Innovationen bei der Bewältigung der Herausforderungen des Klimawandels zu unterstreichen.“

Jan Kjaersgaard, CEO von GE Vernova Offshore Wind

Diese Turbinen sind so leistungsstark, dass eine einzige Umdrehung eines Schaufelblatts genug Energie erzeugt, um einen ganzen Haushalt 48 Stunden lang mit Strom zu versorgen. Eine einzige Turbine reicht aus, um über 20,000 Haushalte mit Strom zu versorgen.

Diese Turbinen werden auch eingesetzt eine revolutionäre „digitale Zwillings“-Technologie für ihr DiagnosesystemDies ermöglicht die Fernüberwachung jeder einzelnen Komponente in Echtzeit.

Dies verbessert nicht nur die Langlebigkeit und reduziert den Wartungsaufwand, sondern nutzt auch KI-gestützte Analysen und Echtzeit-Rückmeldungen, um Regelkreise zu optimieren und so die Energieausbeute auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten zu maximieren und gleichzeitig die mechanischen Belastungen bei starken Windböen zu minimieren.

Die tatsächliche Lebensdauer der größten Windkraftanlagen unter realen Bedingungen löste 2023 eine kleine Krise in der Branche aus.Diese Verbesserung dürfte wesentlich dazu beitragen, die Turbinen länger funktionsfähig zu halten und so ihre gesamten Stromgestehungskosten (LCOE) zu senken.

Die Vision des Windkraftzentrums in der Nordsee

Der Windpark Doggerbank dürfte langfristig ein Sprungbrett zu einem massiven Kraftwerk und einem Offshore-Stromnetzknotenpunkt für ganz West- und Nordeuropa sein.

Niederländische, deutsche und dänische Stromnetzbetreiber kooperieren in einem Projekt namens das Windkraftzentrum der NordseeDie ursprüngliche Idee war, künstliche Inseln am nordöstlichen Ende der Doggerbank zu schaffen, in der Nähe des Punktes, an dem die Grenzen zwischen den Hoheitsgewässern der Niederlande, Deutschlands und Dänemarks aufeinandertreffen.

Die erste künstliche Insel wird eine Fläche von sechs Quadratkilometern (2.3 Quadratmeilen) haben.

Das Projekt hat sich seither zu einem modularen und phasenweisen verteilten Hub-Konzept weiterentwickelt.

Quelle: Windkraftzentrum in der Nordsee

Ziel ist es, Strom sowohl für die Einspeisung in die nationalen Stromnetze als auch zur Produktion von grünem Wasserstoff zu erzeugen, etwa im Verhältnis 50/50. So können Perioden mit starkem Wind und geringer Stromnachfrage Überschüsse gezielt zur kostengünstigeren Produktion von grünem Wasserstoff genutzt werden.

Letztendlich könnte dieses Projekt eine Gesamtleistungskapazität von bis zu 110 GW an Windenergieerzeugung erreichen, wobei der derzeitige Windpark Dogger Bank lediglich das Pilotprojekt und nur wenige Prozent des bis 2050 anzustrebenden Gesamtziels darstellt.

Quelle: Windkraftzentrum in der Nordsee

Wie man in Offshore-Windkraft investiert

GE Vernova

Als Lieferant der Windkraftanlage für das Projekt wird der Windpark Dogger Bank der wichtigste Testfall für die unabhängige Aktienperformance von GE Vernova sein, seit das Unternehmen sich vom Rest des GE-Konzerns abgespalten hat.

GE Vernova kann als der wahre Erbe des ursprünglichen GE-Unternehmens angesehen werden, das auf der Produktion von Turbinen basierte, zunächst für Wasserkraftwerke und heute für Gas- und Windkraftanlagen.

Weltweit sind derzeit 55,000 Windkraftanlagen und 7,000 Gasturbinen auf Basis der firmeneigenen Technologie in Betrieb. Diese Anlagen erzeugen zusammen mit den Turbinen zahlreicher Wasserkraft- und Kernkraftwerke rund 25 % des weltweiten Stroms.

Quelle: GE Vernova

Damit ist GE Vernova nicht nur führend im Bereich der Windkraftanlagen, sondern auch bei allen Energieerzeugungsmethoden, die eine rotierende Turbine erfordern, also praktisch bei allen Methoden außer der Photovoltaik.

Neben der Windkraft bietet GE Vernova weitere Energielösungen im Zusammenhang mit der Energiewende an, wie z. B. Batteriespeichersysteme, Synchrongeneratoren, Pumpspeicherkraftwerke, Ofenelektrifizierung, Wärmespeicher, Solarwechselrichter, Wasserstoffkompressoren usw.

GE Vernova ist außerdem ein Schwergewicht in der energiebezogenen Forschung und Entwicklung (jährliche Forschungs- und Entwicklungsausgaben von 1 Milliarde US-Dollar), insbesondere in den Bereichen Kohlenstoffbindung, HGÜ-Kabel, Wasserstoff-Gasturbinen usw.

GE ist ein enger Partner vieler der weltweit größten Energieversorgungsunternehmen und letztendlich das Rückgrat der jeweiligen nationalen oder regionalen Stromnetze, darunter das französische Unternehmen Engie und das amerikanische Unternehmen Duke Energy. (DUK -0.4 %), Südliche Gesellschaft (SO -0.29 %), deutsches RWE, spanisches Iberdrola, Taiwan Power Company usw.

Quelle: GE Vernova

Schließlich ist GE Vernova auch an der anderen vielversprechenden Technologie zur Erzeugung kohlenstoffarmer Energie beteiligt, den nuklearen SMRs (Small Modular Reactors), mit seinem BWRX-300-Design, das den ersten nordamerikanischen kommerziellen Vertrag für einen SMR gewann, der mit Ontario Power unterzeichnet wurde.

Aufgrund der breiten Streuung der Aktivitäten von GE Vernova ist GE Vernova eine gute Aktie für Anleger, die auf den Trend zur Elektrifizierung setzen, ohne darauf wetten zu müssen, ob Windkraft, Wasserkraft, Kernenergie oder Wasserstoff die letztendlich führende Technologie in einer kohlenstoffarmen Wirtschaft sein wird, da das Unternehmen in all diesen Bereichen gleichzeitig aktiv und führend ist.

(Mehr über GE Vernova erfahren Sie hier.) in unserem Investmentbericht, der dem Unternehmen gewidmet ist.)

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