Anordnung von Windenergieanlagen in Offshore-Windparks IV

In diesem Artikel sollen weitere brancheninterne Vorstellungen zur optimalen Windparkauslegung im Offshore-Bereich aufgeführt werden.

Der deutsche Windkraftanlagenhersteller DeWind, heute Tochterunternehmen der südkoreanischen Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering (DSME), führt einen Abstand zwischen den einzelnen Windkraftanlagen von etwa 5 D an, der sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung gilt. Damit beträgt die Distanz zwischen den einzelnen Reihen sowie in beide Windrichtungen (Haupt- und Nebenwindrichtung) ebenfalls 5 D. Diese Annahmen können nach Firmenangaben sowohl on- als auch offshore geltend gemacht werden, stellen aber lediglich Richtlinien für die Betreiber dar, um den ordnungsgemäßen Betrieb der Anlagen zu gewährleisten. Generell sind derartige Abstandsfragen grundsätzlich standortspezifisch zu treffen und des Weiteren in hohem Maße abhängig von der bzw. den jeweils vorherrschenden Windrichtungen.

Da im Offshore-Bereich generell größere Nachlaufeffekte als an Land auftreten (vgl. Art. „Anordnung von Windenergieanlagen in Offshore-Windparks I“), haben die dortigen Windenergieanlagen einen wesentlich größeren Einfluss aufeinander als an Land, so dass in der Folge eine Offshore-Distanz von ca. 6 D empfohlen werden kann. Diese Abstände seien notwendig, um den Ertrag und damit die Wirtschaftlichkeit der Anlagen zu garantieren. Eine weitere Variante wäre die Parkauslegung bei einer konstanten Windparkgesamtfläche, bei der die Abstände zwischen den einzelnen Windenergieanlagen sowie zwischen den einzelnen Reihen variieren können, die Gesamtfläche jedoch stets den gleichen Wert beibehält (z. B. 9 D x 4 D, 6 D x 6 D, 4 D x 9 D etc. bei einer resultierenden Gesamtfläche von 36 D²). Allerdings sollte hier ein bestimmter Mindestabstand zwischen den einzelnen Anlagen und Reihen nicht unterschritten werden, der insbesondere im Offshore-Bereich einzuhalten sei.

Beispielsweise wurden in einem der ersten dänischen Offshore-Windparks Abstände von 2,3 D eingerichtet, was dazu führte, das der Ertrag der einzelnen Anlagen signifikant sank und in der Folge festgestellt wurde, dass bei Abschalten jeder zweiten Windenergieanlage und einem daraus resultierenden Abstand von etwa 4,6 D die noch laufenden Anlagen wieder einen vollen Ertrag erwirtschafteten. Ein derartiger, zwingend notwendiger Mindestabstand scheint somit eine Maschinendistanz von ca. 3 bis 4 D zu sein. Die Hersteller können jedoch lediglich Empfehlungen geben; die letztendliche Raumordnung in Form von Abständen und Flächen des Windparks obliegt den Betreibern der Windparks.

Diesen Mindestabstand der Anlagen voneinander definiert die Enercon GmbH mit 3 D sowohl für den On- als auch für den Offshore-Bereich, während ein Maximalabstand ebenso wie eine eventuelle Reihenversetzung nicht vorgegeben wird, da bei Einhaltung der oben genannten Mindestabstände in transversaler und longitudinaler Richtung bereits optimale strömungstechnische Verhältnisse jeder einzelnen Anlage gewährleistet seien. Liegen die Abstände jedoch darunter, könne es zu Unwirtschaftlichkeiten, Ertragsminderungen durch Beeinflussungen untereinander bis hin zum Abbruch von Rotorblättern kommen.