Fred Olsens BRAVE TERN wird aufgerüstet auf einen 1.600 to tragenden Kran
Fred Olsens BRAVE TERN wird aufgerüstet auf einen 1.600 to tragenden Kran © Fred Olsen Windcarrier

Übergroße Offshore-Windkraftanlagen könnten ab 2024 unter Engpässen leiden

Offshore-Windturbinen werden immer größer, da die Technik voranschreitet und die Nachfrage nach alternativen Energien steigt. Ihre Installation könnte den Betreibern jedoch Kopfzerbrechen bereiten, da die Nachfrage das Angebot an geeigneten Schiffen bis 2024 übersteigen wird, wie Untersuchungen von Rystad Energy zeigen. Rystad Energy ist das größte unabhängige Energieberatungsunternehmen, Energieforschungs- und Business Intelligence mit Hauptsitz in Oslo,Norwegen.

Die Betreiber werden in neue Schiffe investieren oder bestehende Schiffe aufrüsten müssen, um die überdimensionalen Turbinen zu installieren, die bis zum Ende des Jahrzehnts zur Norm werden dürften, oder das Tempo der Offshore-Windinstallationen könnte sich verlangsamen.

Die Windturbinen haben in den letzten Jahren weltweit – mit Ausnahme Chinas – einen Wachstumsschub erlebt und sind von durchschnittlich 3 Megawatt (MW) im Jahr 2010 auf heute 6,5 MW gestiegen, wobei die größten in Betrieb befindlichen Anlagen 10 MW erreichen. Turbinen mit einer Leistung von mehr als 8 MW machten zwischen 2010 und 2021 nur 3 % der weltweiten Installationen aus, aber dieser Anteil wird bis 2030 voraussichtlich auf 53 % ansteigen.

Mit der Beschleunigung der Energiewende wird die Nachfrage nach Installationsschiffen für Offshore-Windturbinen weltweit (ohne China) von 11 Schiffsjahren im Jahr 2021 auf fast 79 Schiffsjahre im Jahr 2030 in die Höhe schnellen. Der Bedarf an Installationsschiffen für Turbinen mit einer Leistung von mehr als 9 MW, der 2019 noch nicht existierte, wird bis zum Ende des Jahrzehnts deutlich steigen und 2030 62 Schiffsjahre erreichen.

„Als die Turbinen noch kleiner waren, konnte die Installation von der ersten Generation von Offshore-Windschiffen oder von umgebauten Hubschiffen aus der Öl- und Gasindustrie durchgeführt werden. Da die Betreiber jedoch weiterhin größere Turbinen bevorzugen, ist eine neue Generation von speziell angefertigten Schiffen erforderlich, um die Nachfrage zu decken“, sagt Martin Lysne, Analyst für Anlagen und Schiffe bei Rystad Energy.

Da die Installationsflotte der ersten Generation nicht in der Lage war, neue und größere Turbinen zu installieren, hat sie sich nun auf Wartungs- und Reparaturdienste für installierte Turbinen verlegt, während die Betreiber die Kräne anderer Schiffe aufgerüstet haben, um auf dem Installationsmarkt wettbewerbsfähig zu bleiben.

Das globale Bild

Bedarf an Windkraftanlagen weltweit (außer China)
Bedarf an Windkraftanlagen weltweit (außer China). © Rystad Energy

In Europa, Asien (ohne China) und dem aufstrebenden US-Markt werden die Turbinengrößen bis 2025 und darüber hinaus immer größer. Die erste kommerzielle 10-MW-Turbine Europas wurde im Dezember 2021 im schottischen Offshore-Windpark Seagreen von Cadeler’s Wind Osprey installiert. Für das 1,1-GW-Projekt in der Nordsee sind insgesamt 114 Turbinen geplant. Bei der Entwicklung von Vineyard Wind in den USA werden 13 MW-Turbinen von DEMEs Sea Installer nach der Aufrüstung des Krans installiert. Der Jan De Nul-Neubau VOLTAIRE wird erstmals im Windpark Dogger Bank im Vereinigten Königreich zum Einsatz kommen und 13-MW-Turbinen installieren. Cadeler ist mit der Installation von 14-MW-Turbinen für den Windpark Sofia in Großbritannien beauftragt, und 14-MW-Turbinen werden auch für das Projekt Hai Long in Taiwan installiert. Darüber hinaus werden 15-MW-Turbinen im EnBW-Projekt He Dreiht in Deutschland installiert, während viele US-Entwicklungen, wie Coastal Virginia und Empire Wind, ebenfalls 15-MW-Turbinen installieren wollen. Trotz der Installation einer 10-MW-Turbine im Windpark Xinghua Bay im vergangenen Jahr wird China bei der durchschnittlichen Turbinengröße bis 2030 voraussichtlich hinter Europa zurückbleiben. Obwohl China in den kommenden Jahren einige größere Turbinen installieren wird, dürften die meisten Anlagen zwischen 6 MW und 8 MW groß sein.

Anforderungen an die Installationsschiffe

Größere Turbinenanlagen erfordern stärkere Kräne auf den Installationsschiffen, um schwerere Materialien höher zu heben, und nur eine Handvoll weltweit verfügbarer Spezialschiffe kann Turbinen mit einer Leistung von über 10 MW installieren. Infolgedessen sind viele Schiffe von Europa nach China umgezogen, wo Schiffe mit geringerer Krankapazität immer noch sehr gefragt sind. Die TAILLEVENT von Jan De Nul wurde letztes Jahr nach China verkauft, und auch die APOLLO von DEME wurde kürzlich umbenannt und umgeflaggt, um auf dem chinesischen Markt zu arbeiten. Außerhalb Chinas wird die Nachfrage nach Schiffen mit einer Leistung von mehr als 12 MW rasch steigen und einen größeren Anteil an der Gesamtnachfrage ausmachen.

Von der derzeitigen Flotte speziell gebauter Schiffe kann nur eine Handvoll Einheiten Turbinen mit einer Leistung von 10 MW+ installieren, und keine ist derzeit in der Lage, Turbinen mit 14 MW+ zu installieren. Dies wird sich bis 2025 ändern, wenn die Auslieferung von Neubauten beginnt und die vorhandenen Schiffe mit neuen Kränen ausgestattet werden. Fred Olsen Windcarrier, DEME und Cadeler planen allesamt Kran-Upgrades, wobei BOLD TERM, BRAVE TERM, SEA INSTALLER, WIND OSPREY und WIND ORCA zwischen 2022 und 2024 auf 1.600-Tonnen-Kräne aufgerüstet werden sollen, mit Optionen für weitere Schiffe. Neben den Spezialschiffen werden auch einige Halbtaucher-Schwergutschiffe für die Installation von Turbinen vorgeschlagen, z. B. die THAILF und SLEIPNIR von Heerema Marine Contractors. Diese Schiffe, die im Allgemeinen als zu groß und ineffizient für die Installation kleinerer Turbinen angesehen werden, wurden in der Vergangenheit in der Offshore-Windindustrie für die Installation von Umspannwerken und schweren Fundamenten eingesetzt. Da die Größe der Turbinen jedoch zunimmt, passen diese Einheiten genau in die großen Kräne von Schwergutschiffen wie der THIALF und der SLEIPNIR. Die THIALF wird im Jahr 2023 im Windpark Arcadis Ost in der Ostsee 27 Turbinen mit einer Leistung von jeweils 9,5 MW installieren und damit das erste schwimmende Schiff sein, das kommerzielle Windturbinen dieser Größe aufstellt. Heerema hat erklärt, dass sowohl die THIALF als auch die SLEIPNIR bereits in der Lage sind, Turbinen mit einer Leistung von mehr als 15 MW zu installieren, und dass diese Schiffe mit einigen Anpassungen sogar 20-MW-Turbinen aufstellen könnten.

Schiffe, die zu Beginn dieses Jahrzehnts gebaut wurden, sind bereits veraltet, da die Turbinen immer größer werden, so dass die Eigner zögern, sich auf teure Neubauten festzulegen, die veraltet sein könnten, bevor sie rentabel sind. Die Kosten für die Herstellung eines Installationsschiffs, das Turbinen mit einer Leistung von 14 MW und mehr installieren kann, liegen zwischen 300 und 500 Millionen Dollar, aber die Eigner entscheiden sich für noch größere Kräne in der Hoffnung, länger wettbewerbsfähig zu bleiben.

Eine Krankapazität von 1.500 Tonnen mit einer Hubhöhe von 150 Metern wird im Allgemeinen als Voraussetzung für die Installation von Turbinen mit einer Leistung von 14 MW+ angesehen. Betrachtet man die derzeit anstehenden Aufträge, ohne die Schiffe, von denen man annimmt, dass sie ausschließlich in China operieren, so installieren alle 11 Schiffe Krane von mehr als 2.000 Tonnen, einige entscheiden sich sogar für 3.000 Tonnen. Die Eigner haben ein Auge auf die Zukunft geworfen, und einige haben bereits erklärt, dass sie bis zum Ende des Jahrzehnts für 20-MW-Turbinen bereit sein werden.

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Redaktionsleitung bei VEUS-Shipping.com mit Schwerpunkt Schiffsbetriebstechnik, Transport, Logistik, Schiffahrt, Hafen und dem weitreichenden Thema Umweltschutz sowie gesetzliche Auflagen für Antriebsmaschinen.