Die schwimmende Windenergieplattform OceanX ist nach einer stabilen Leistung während des Taifuns Yagi erneut in den Mittelpunkt der Diskussion gerückt. Den von Mingyang übermittelten Messungen zufolge war die Gondel der Turbine Windgeschwindigkeiten von mehr als 41,5 Metern pro Sekunde ausgesetzt, bei bedeutenden Wellenhöhen von 6,5 Metern und maximalen Wellenhöhen von 9,8 Metern, während die Neigung der Gondel ungefähr zwischen null und drei Grad lag.
Die Bedeutung liegt hier nicht nur darin, dass ein starker Sturm überstanden wurde, sondern auch in der Erprobung eines unkonventionellen Systems, das zwei Turbinen auf einer einzigen schwimmenden Plattform kombiniert und die Rotorblätter in Bezug auf die Windrichtung hinter den Stützen anordnet, statt sie wie bei den meisten modernen Turbinen vor dem Turm zu platzieren.
Was zeichnet die Konstruktion aus?
OceanX verwendet schlanke, geneigte Stützen, die durch ein Netz vorgespannt gespannter Kabel befestigt sind, anstelle von zwei freistehenden Rohrtürmen. Diese Anordnung soll die aerodynamischen Turbulenzen verringern, denen die Rotorblätter hinter der Stütze ausgesetzt sind. Dadurch werden die Probleme des Downwind-Designs nicht vollständig beseitigt, doch ihre Ursache könnte abgeschwächt werden, indem die den Rotorblättern vorgelagerte Struktur schmaler und aerodynamisch sauberer gestaltet wird.
Außerdem kann die gesamte Plattform ihre Ausrichtung gegenüber dem Wind und den Verankerungssystemen verändern, statt dass jede Gondel auf ein eigenes Ausrichtungssystem angewiesen ist. Dies trägt dazu bei, Turbinen, Stützen und Kabel in einer ähnlichen aerodynamischen Beziehung zur Windrichtung zu halten, was für ein Design wichtig ist, das auf der Ausrichtung der schlanken Stützen beruht.
Was hat der Test während des Taifuns Yagi bewiesen?
Mingyang zufolge entsprach die Reaktion der Plattform während des Sturms annähernd den Ergebnissen früherer Simulationen, ohne klare Anzeichen für ungewöhnliche Resonanzen oder eine dauerhafte Veränderung der Plattformposition. Da der Test gleichzeitig die Lasten der Rotoren, den direkten Wind, die Wellen, die Bewegung der Plattform, die Verankerungskräfte und die kabelgestützte Oberstruktur umfasste, sind diese Daten aussagekräftiger als ein bloßer Prototyp oder ein Computermodell.
Dennoch beweisen die Ergebnisse nicht, dass OceanX wirtschaftlich effizienter oder technisch besser ist als herkömmliche schwimmende Designs. Allein liefern sie keine ausreichenden Daten zur langfristigen Materialbeanspruchung, zur Strukturmasse, zur Wartung oder zum Austausch von Komponenten.
Warum bleiben die zwei Turbinen umstritten?
OceanX verteilt die Leistung auf zwei Turbinen, was zwei Gondeln, zwei Getriebe, zwei Naben und sechs Rotorblätter bedeutet. Dies könnte eine Verringerung der Nabenhöhe und eine Verkleinerung der einzelnen Komponenten ermöglichen, was einer schwimmenden Plattform bei der Fertigung oder Errichtung zugutekommen könnte. Gleichzeitig verdoppelt es jedoch einige kostspielige Komponenten und fügt betriebliche Wechselwirkungen hinzu, die ein einzelner größerer Rotor nicht mit sich bringen würde.
Damit sind die in Bildern auffälligsten Elemente von OceanX nicht zwangsläufig auch technisch die überzeugendsten. Die schwimmende Plattform, die kabelgestützten Stützen und der Mechanismus zur Änderung der Ausrichtung mit dem Wind könnten die wichtigeren Innovationen sein; theoretisch könnten sie auch ohne den Einsatz von zwei vollständigen Turbinen auf derselben Struktur umgesetzt werden.
Welche Fragen sind noch offen?
Die Rotorblätter durchlaufen weiterhin regelmäßig turbulente Luft hinter den Stützen, was Fragen zu ihrer Beanspruchung und Betriebslebensdauer offenlässt. Auch die Unterwasser-Drehverbindungen müssen überprüft und gewartet werden, und das Vorhandensein von zwei Getriebeeinheiten erhöht die Zahl der Komponenten, die ausfallen können. Eine abschließende Bewertung erfordert einen Vergleich über 25 Jahre, der Daten zur strukturellen Ermüdung, Wartungserfahrungen, Verfahren zum Austausch von Komponenten und die Gesamtkosten gegenüber konventionelleren schwimmenden Windturbinen umfasst.
Einordnung von certi.news: Der derzeitige Wert von OceanX liegt darin, dass die Plattform erste Felddaten dafür liefert, dass die Kombination aus einer schwimmenden Plattform, schlanken kabelgestützten Stützen und passiver Ausrichtung zum Wind einer erneuten Prüfung wert ist. Der Stur test belegt jedoch die Robustheit des Systemverhaltens unter hoher Belastung, beantwortet aber noch nicht die Frage der kommerziellen Wirtschaftlichkeit oder des Vorteils von zwei Turbinen.