Erst 70, dann 90, bald 115 Meter

Das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES bietet Forschung und Entwicklung entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Windenergie von der Materialentwicklung bis zur Netzintegration. „Der Bedarf bleibt riesig,“ ist IWES-Leiter Professor Andreas Reuter überzeugt.

Für die Prüfung immer längerer Rotorblätter von Windkraftanlagen baut das Fraunhofer-Institut IWES in Bremerhaven nun für rund zwölf Millionen Euro einen weiteren Teststand. „Baubeginn ist Ende des Jahres, die  Inbetriebnahme für 2021 geplant,“ erklärt Projektleiter Moritz Bätge.

Bremerhaven mit einem der weltweit wenigen Teststandorte für Rotorblätter

In der neuen Halle sollen bis zu 115 Meter lange Rotorblätter untersucht werden. Auch einzelne Segmente sollen dort getestet werden können. „Wir könnten die Halle heute schon auslasten, beschreibt Bätge den Markt mit nur wenigen Testständen in der Welt.

Die neue Prüfhalle wird die dritte für das IWES sein. Die erste war 2009 in Betrieb genommen worden, für bis zu 70 Meter lange Flügel. 2011 kam eine zweite Halle dazu, in der Blätter bis 90 Meter Länge erprobt werden.

Welche Aufgabe hat das IWES im Rahmen des Forschungsverbundes?

Im Zentrum der Forschungsinitiative steht die optimale Ausnutzung der Ressource Wind und der verfügbaren Flächen bei der Realisierung von On- und Offshore-Windparks mit einer Leistung von mehreren Gigawatt.

Auch neuartige belastungs- und geräuschreduzierte Rotorblätter, die Optimierung von Trag-Strukturen für kostengünstigere Offshore-Windenergieanlagen sowie die Entwicklung von robusten, das Verbundnetz stützenden Generator- und Triebstrangsystemen gehören dazu.

Unsere Auftraggeber kommen sowohl aus der On-als auch aus der Offshoreindustrie. Über allem steht immer auch der Fokus auf wirtschaftlich tragfähige Innovations-Konzepte.

Der Ausbau der Offshoreenergie in Deutschland bleibt schwierig. Warum gerade jetzt ein neuer Prüfstand?

Der Trend zu immer größeren Offshore-Anlagen hält an. Heute erreichen die größten Rotorblätter eine Länge von bis zu 90 Meter, es sind dennoch schon Rotorblätter länger als 110m angekündigt, die sich derzeit noch in der Entwicklung befinden.

Die Branche steht unter hohem Kostendruck und die Anlagenhersteller versuchen die ‚Cost of Energie’ jeder einzelnen Anlage zu senken. Diese Entwicklung hat zu einer starken Marktkonsolidierung geführt. Die Treiber seitens der Offshore-Industrie sind große Unternehmen wie Siemens, GE Wind Energy (beides deutsche Unternehmen) und Vestas aus Dänemark als Weltmarktführer.

In diesem Segment, wo es weltweit nur eine Handvoll an Prüfständen mit hoher wissenschaftlicher Reputation für die Auslegung und Durchführung von Prüfungen gibt, sind wir als Prüflabor bereits heute in Deutschland einzigartig und in der Welt einer der Marktführer. Diese Stellung gilt es zu halten und auszubauen. Die Konkurrenz schläft nicht und wird seine Infrastruktur ebenfalls ausbauen um zukünftige XXL-Blätter prüfen zu können.

Was ist genau geplant?

Die neue Halle passt in den Ausmaßen baulich genau neben den beiden existierenden Prüfständen für 70 und 90-Meter Blätter. Während diese komplett unterm Hallendach der Prüfstände verschwinden, ist für den Neubau aus Kostengründen zunächst nur eine 60-Meter-Halle in der Länge vorgesehen, die Blattspitze ragt somit ins Freie. Es bleibt zugleich die Option einer späteren baulichen Ergänzung.

Wie teuer wird das und wer bezahlt die Kosten?

Das Investitionsvolumen ist auf etwa 12 Mio. Euro fixiert. Während der Prüfstand des Rotorblattkompetenzzentrums

vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BWMI und dem Land Bremen gefördert wird (mit Hilfe von EFRE-Mitteln, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung), werden die reinen Baumaßnahmen der Halle des IWES Bremerhaven vom Bremer Senat (mit Hilfe von EFRE-Mitteln, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) und vom Bund) unterstützt.

Welchen Stellenwert hat der Bremerhavener Prüfstandort im weltweiten Vergleich?

Wie schon gesagt gibt es weltweit nur eine Handvoll an Prüfständen. Mit dem Neubau hat Bremerhaven dann erneut weltweit eine der größten Testanlagen für statische und dynamische Ganzblatt-Prüfungen im Programm.

Der Prüfstand wird als modulare Stahlkonstruktion auf einem Schwerlastfundament ausgeführt, an dem die Blätter horizontal fixiert werden können. So lassen sich die Blattspitzen bis zu 25 Meter biegen oder für Ermüdungsprüfungen in Schwingungen versetzen.

Getestet wird das so eingespannte Blatt über einen Zeitraum von mehr als einem halben Jahr. Diese Beanspruchung rund um die Uhr simuliert die äußeren Einwirkungen im realen Betrieb auf hoher See –und zwar über die vorgeschriebene Lebensdauer der Rotorblätter von mindestens 20 Jahren. Nach Ablauf der Prüfung wissen wir, ob diese hohen Ansprüche an die Belastbarkeit erfüllt werden.

Welche Standortqualitäten schätzen Sie in Bremerhaven besonders?

Bremerhaven ist Klimastadt und als Forschungsstandort hier von enormer Wichtigkeit für das ganze Land. Mit dem IWES sind wir hier also goldrichtig platziert.

Ganz eindeutig hohe Bedeutung hat die unmittelbare Lage am Hafenbecken. Dadurch ist der direkte Transport der Blätter auch in Größenordnungen noch über dem jetzigen „State oft he Art“ zukünftig gewährleistet.

Die Stadt hat außerdem eine schwerlastfähige Kaje bspw. für den Gondeltransport zur Testhalle am am l Auch die Straße zum künftigen Test-Standort ist für den Transport gut geeignet.