Ein neues Forschungsprojekt, das heute gestartet wurde, zielt darauf ab, die Verwendung von Monopile-Fundamenten für Offshore-Windkraftanlagen auszuweiten, um größere Turbinen in tieferen Gewässern zu stützen.

(WK-intern) – Monopiles sind die billigsten und am weitesten verbreiteten Fundamente für Offshore-Windkraftanlagen, sie haben jedoch mit zunehmender Länge und zunehmendem Gewicht strukturelle Probleme.

Derzeit schafft dies Gewichts- und Wassertiefenbeschränkungen.

Der vom Carbon Trust geleitete Offshore Wind Accelerator (OWA) hofft, durch ein neues Projekt namens Support Structure Damping eine Lösung zu finden.

Das Projekt sucht einen Auftragnehmer für die technische Lieferung von sechs Arbeitspaketen. Die Ausschreibung erfolgt diese Woche und ist offen für Einreichungen von potenziellen Bietern. Der Accelerator ist auch offen für neue Partner, die sich an dem Projekt beteiligen.

Robert Keast, Offshore-Windmanager von Carbon Trust, sagte: „Die Monopile-Forschung ist besonders dringend, da die Anzahl der seichten Standorte begrenzt ist. Eine kostengünstige Expansion in tiefere Gewässer wird erforderlich sein, damit wir die Netto-Null-Ziele erreichen und erschwinglichere Energie für Endverbraucher schaffen können.“

Derzeit müssten ab einer bestimmten Tiefe alternative Gründungsarten wie Jackets, Stative oder schwimmende Strukturen verwendet werden. Wenn Monopiles für tiefere Gewässer verfügbar werden, könnten die Kosten und die Komplexität der Windparkentwicklung drastisch gesenkt werden.

Keast sagte: „Derzeit haben die meisten installierten Turbinen eine Leistung von 10 MW oder weniger, wobei größere 15-20 MW-Turbinen voraussichtlich Ende der 2020er Jahre zum Standard werden. Wir hoffen, dass diese Forschung verbesserte Dämpfungslösungen für Windturbinenstrukturen finden wird, um die strukturellen Probleme zu vermeiden, die durch zunehmende Wassertiefe und Turbinengewicht verursacht werden.“

Das Projekt wird neue Designrichtlinien definieren, die verbesserte Dämpfungstechnologien für Offshore-Windstrukturen beinhalten. Die Richtlinien werden Best Practices für Entwickler und Turbinenhersteller zur Zusammenarbeit im Strukturdesignprozess festlegen.

Die Ausschreibung endet am 1. Dezember 2022, erfolgreiche Bewerber werden voraussichtlich noch in diesem Jahr ihre Arbeit aufnehmen und bis Anfang 2024 laufen.

Der Carbon Trust wird das Projekt verwalten und leiten, wobei der ausgewählte Auftragnehmer die technischen Studien liefert, unterstützt von den Projektpartnern Equinor, RWE, Shell, SSE Renewables, TotalEnergies und GE.

New research aims to extend monopile weight and depth limits

A new research project, launched today, aims to extend the use of offshore wind monopile foundations, to support larger turbines in deeper waters.

Monopiles are the cheapest and most widespread offshore wind turbine foundation, however they experience structural issues as their length and the weight they bear increases. Currently, this creates weight and water depth limits. The Offshore Wind Accelerator (OWA), led by the Carbon Trust, is hoping to find a solution, through a new project called Support Structure Damping.

The project is seeking a contractor for the technical delivery of six work packages. The invitation to tender is out this week and open to submissions from prospective bidders. The accelerator is also open for new partners to participate in the project.

Carbon Trust Offshore Wind Manager, Robert Keast said, “monopile research is particularly urgent as the number of shallow sites are limited. Cost effective expansion into deeper waters will be required for us to meet Net Zero targets and create more affordable energy for end consumers”

Currently, alternative foundation types, such as jackets, tripods, or floating structures, would need to be used past a certain depth. If monopiles become available for deeper waters, it could drastically cut the costs and complexity of wind farm development.

Keast said, “at present, most turbines installed are 10MW or less, with larger 15-20MW turbines expected to become standard by the late 2020s. We hope that this research will find improved damping solutions for wind turbine structures, to prevent the structural issues caused by increasing water depth and turbine weight.”

The project will define new design guidelines, which incorporate improved damping technologies, for offshore wind structures. The guidelines will set best practice for developers and turbine manufacturers to collaborate in the structural design process.

The tender closes on 1st December 2022, with successful applicants expected to begin work later this year, running until early 2024.

The Carbon Trust will manage and lead the project, with the selected contractor delivering the technical studies, supported by project partners Equinor, RWE, Shell, SSE Renewables, TotalEnergies and GE.

About the Carbon Trust

The Carbon Trust is a global climate consultancy driven by the mission to accelerate the move to a decarbonised future. We have been pioneering decarbonisation for more than 20 years for businesses, governments, and organisations. Drawing on a network of over 300 experts internationally, the Carbon Trust guides organisations through their journey to Net Zero. From strategic planning and target setting to delivery, activation, and communication – we provide smarter ways to turn intent into impact.

About the Offshore Wind Accelerator (OWA)

The Offshore Wind Accelerator (OWA) is the Carbon Trust’s flagship collaborative research, development and deployment programme. The joint initiative was set up between the Carbon Trust and nine offshore wind developers in 2008, with the aim to reduce the cost of offshore wind to be competitive with conventional energy generation.

The current phase involves participation and funding from nine international energy companies: EnBW, Equinor, Ørsted, RWE Renewables, ScottishPower Renewables, Shell, SSE Renewables, TotalEnergies and Vattenfall.

PR: Carbon Trust

Neue Forschungsergebnisse zielen darauf ab, die Gewichts- und Tiefengrenzen von Monopiles zu erweitern / Foto: HB