SIEMENS

Wer Jesper Møller an seinem Lieblingsarbeitsplatz besucht, sollte schwindelfrei und seefest sein und möglichst keine Platzangst haben. Angeseilt wie ein Bergsteiger geht es über schmale Leitern und wacklige Lastenaufzüge im Inneren eines fensterlosen Turms hinauf. Am Ende der Röhre bittet der dänische Siemens-Ingenieur seine Gäste ins Allerheiligste: einen etwa 6 m langen Zylinder, den Kopf der Offshore-Windkraftanlage.
Eine Neonröhre beleuchtet die riesige Welle mit dem Getriebe, das die Drehung der Rotorblätter in 1.500 Touren für den Generator übersetzt. Der verbirgt sich direkt dahinter. 2,3 MW elektrische Leistung kann er erzeugen, wenn der Wind mit mindestens 11 m/s bläst – allerdings nur, wenn sich kein Besucher in der Gondel aufhält. "Dann ist die Windturbine aus Sicherheitsgründen abgeschaltet", erklärt Møller, der bei Siemens Wind Power in Dänemark die Offshore-Technologie leitet. Ein schwacher Trost für die Besucher, denn obwohl sie sicher auf einem festen Gitter stehen, beschleicht sie das Gefühl, dass nur wenige Zentimeter Verbundwerkstoff ihre Füße vom Abgrund trennen. 60 m tiefer schwappt die Nordsee gegen das Fundament. Dazu schwankt die Anlage leicht im Wind – trotz ihrer über 300 t Gewicht. "Das soll sie auch", erklärt Møller. "Gerade ihre Flexibilität verleiht der Windkraftanlage ihre enorme Stabilität, schwere Stürme bereiten ihr kein Problem."
Der Ingenieur legt einen Schalter um. Die beiden Dachflügel über der Gondel öffnen sich und geben den Blick auf die Nordsee frei. Wie auf einer Perlenschnur aufgereiht erstrecken sich Dutzende Windräder bis zum Horizont. Manche drehen sich munter in der Brise, manche warten noch auf ihre Inbetriebnahme, und von einigen schaut erst das Fundament aus dem Meer. Horns Rev II, so der Name des Windparks, der 30 km vor der dänischen Küste auf einer Sandbank steht, befindet sich noch im Bau und wird nach seiner Fertigstellung im Herbst 2009 die größte Offshore-Windfarm der Welt sein. 91 Siemens-Turbinen werden dann etwa 210 MW elektrische Energie in die Netze pumpen können – genug, um über 136.000 Haushalte mit Strom zu versorgen.

Weltrekord bei Windstrom. Derartige Superlative sind für dänische Verhältnisse nichts Besonderes, denn die Skandinavier sind bereits mehrfache Weltrekordhalter: So ist das kleine Königreich nicht nur der größte Produzent von Windkraftanlagen, sondern deckt auch 20 % seines Strombedarfs mit Windstrom – der große Nachbar Deutschland hat es bislang nur auf 7 % gebracht. Kein Wunder, weht doch in Dänemark fast durchweg eine steife Brise, nur an zehn Tagen im Jahr herrscht Flaute. An einem windreichen Tag produzieren die Windräder schon mal die Hälfte der Elektrizität im Land, in einer windreichen Nacht sind sogar 100 % möglich.
Der grüne Energiesegen hat allerdings auch seine Tücken: Da solche Anlagen vom Wind abhängig sind, kann ihre Produktion nur kurzfristig vorhergesagt und eingeplant werden. So können die weißen Riesen nur bedingt schwankende Stromnachfragen im Netz bedienen – im Gegensatz zu anderen Kraftwerkstypen, wie etwa Gas- oder Blockheizkraftwerke, die je nach Nachfrage hoch- und heruntergefahren werden können. Dem schwankenden Windstrom begegnet der staatliche Netzbetreiber Energinet.dk daher mit einem ausgeklügelten Energiemanagement, das unter anderem auf verschiedenen Wettervorhersagesystemen beruht. Um etwa besonders schnell auf Schwankungen zu reagieren, schiebt er überschüssigen Windstrom in norwegische Pumpspeicherkraftwerke ab und holt ihn sich bei Flaute von dort wieder. Was heute noch ausreicht, um der Ökoenergie die Lastspitzen zu nehmen und das Netz zu stabilisieren, könnte morgen allerdings zu wenig sein – denn die dänische Regierung will die Windkraft in den kommenden Jahren weiter stark ausbauen.
Jesper Møller kann das nur Recht sein – der Siemens-Ingenieur baut seit zehn Jahren Windparks und pflegt eine besondere Beziehung zu seinen Anlagen. "Die Arbeit hier ist zwar nicht neu für mich", sagt er. "Aber hier oben auf dem Windrad über der Nordsee, das ist auch für mich jedes Mal wieder etwas ganz Besonderes." Nur wenige Meter vor seiner Nase recken sich die riesigen Rotorblätter in den Himmel, jeder der drei Flügel misst 45 m. Die Rotorspitzen rauschen mit bis zu 220 km/h durch die Luft. Eine Turbine erzeugt dabei genug Energie, um sechs Liter Wasser in einer Sekunde zum Kochen zu bringen. Je nach Windstärke können die weißen Flügel ihren Anstellwinkel verändern, um möglichst effektiv zu arbeiten.
Auch die 82 t schwere Gondel dreht sich bei Bedarf um die eigene Achse in den Wind – alles computergesteuert. Ein Heer von Sensoren im Inneren und Äußeren der Gondel misst fortlaufend die Schwingungen der einzelnen Maschinenteile. Mit diesen Daten können die Siemens-Experten sofort sehen, wenn ein Problem droht. Denn fällt ein Wert aus der Reihe, schlägt das System Alarm. So können die Fachleute drohende Schäden erkennen und verhindern, bevor diese überhaupt auftreten.
Für den Besucher kaum merklich, sind Gondel und Rotor in einem Winkel von 7 ° leicht nach oben geneigt. "Wir müssen mit den Rotorblättern einen Sicherheitsabstand zum Mast einhalten", erklärt Møller. "Sie sind so flexibel, dass sie sich bei starkem Wind deutlich nach innen biegen."

Robuste Flügel. Dass die weißen Riesen so geschmeidig sind, dafür sorgen Søren Kringelholt Nielsen und seine 800 Mitarbeiter in der Siemens-Rotorblattfertigung im 230 km entfernten Aalborg. Dort werden alle Flügel für den europäischen Markt produziert. Auf dem Fabrikgelände liegen fein säuberlich aufgereiht gigantische Rotorblätter, größer wie die Tragfläche eines Jumbojets. Die Oberfläche ist makellos, nicht die kleinste Schramme oder Nahtstelle ist zu sehen oder zu spüren. Die Kanten an den Rotorspitzen sind so scharf, dass man sich schneiden könnte. Trotz ihrer Größe lassen sich die aerodynamischen Flügel an ihren Enden per Hand mühelos um mehrere Zentimeter verbiegen.
"Die scheinbare Fragilität täuscht", sagt Nielsen, Leiter der Rotorblattfertigung in Aalborg. "Die Flügel sind äußerst robust. Stellen Sie sich vor, Sie stellen einen Volkswagen auf das Ende eines 3 km langen Holms. Die Kräfte, die am anderen Ende des Holms wirken, muss ein Rotorblatt bei Starkwind aushalten”, erklärt der Siemens-Experte.
Das Geheimnis ihrer Stabilität verbirgt sich in der 250 m langen Produktionshalle – dort werden die Blätter mit Hilfe eines patentierten Verfahrens hergestellt, der "Integral Blade Technologie" (siehe Artikel “Strom vom weißen Riesen”, Pictures of the Future, Herbst 2007). Der Clou: Die Rotorblätter werden in einem Stück ohne Klebestellen gefertigt – ein Verfahren, das bis heute nur Siemens beherrscht. Dazu legen die Arbeiter zunächst lange Formen wie bei einem Sandwich abwechselnd mit Glasfasermatten und Balsaholz aus. Dann werden die untere und die obere Form verbunden und im Innern ein Vakuum erzeugt. Der Unterdruck saugt flüssiges Epoxidharz durch die Glasfasermatten und das Balsa-Holz. Das Harz sucht sich seinen Weg durch alle Schichten und verbindet die beiden Flügelseiten gleichmäßig. Zuletzt wird alles bei 70 °C in einem riesigen Backofen acht Stunden lang "gebacken". "Am Ende bekommen wir ein Rotorblatt aus einem Guss, das keinerlei Nähte und somit keine Schwachstellen hat", freut sich Nielsen. Schwächen können sich die Blätter auch nicht leisten, denn sie sollen 20 Jahre lang Wind und Wetter widerstehen – und dabei möglichst wenig Wartungskosten verursachen. "Eine Reparatur auf hoher See kostet im Vergleich zu Onshore-Anlagen etwa das Zehnfache", so Nielsen. Und um die Widerstandskraft noch zu erhöhen, ist in jedem Blatt ein Blitzableiter eingebaut. "Jeder Flügel wird statistisch mindestens einmal vom Blitz getroffen."

Schwimmender Lastesel. Bis die Blätter ihre Arbeit im Windpark Horns Rev II aufnehmen konnten, haben sie allerdings einen weiten Weg vor sich: Auf Sattelschleppern festgezurrt, reisen die weißen Riesen zunächst in den 280 km entfernten Hafen von Esbjerg, eine der Drehscheiben von Siemens für Windparks in Europa. Dort werden die einzelnen Flügel zu Rotoren zusammengefügt und zusammen mit den Gondeln und Mastteilen auf die Sea Power verladen – ein Montageschiff, das die Komponenten von jeweils drei Windkraftanlagen zu ihrem Bestimmungsort in der Nordsee transportiert. Gigantische Kräne hieven dabei die 60 t schweren Rotoren auf das Deck der Sea Power und stapeln jeweils drei Riesenpropeller übereinander, daneben werden die Turmteile und die Gondeln platziert. Mit gut 1000t Fracht schippert der schwimmende Lastesel dann 50 km übers Meer zum Windpark Horns Rev II.
Auf seiner Windkraftanlage 60 m über der Nordsee hat Jesper Møller die Sea Power bereits erspäht. "Bis eine Windkraftanlage komplett errichtet ist, dauert es sechs bis acht Stunden", erklärt er. Der Kran des Montageschiffs hebt dabei die Stahltürme, die Gondel und zuletzt den Rotor auf einen gelben Sockel – ein Stahlfundament, das einige Zeit zuvor 20 m tief in den sandigen Untergrund getrieben wurde. Verschraubt werden die Komponenten per Hand. "Das funktioniert allerdings nur, wenn das Wetter mitspielt", berichtet der Siemens-Ingenieur. "Sobald die Wellenhöhe 1,5 m überschreitet, ist Feierabend, was in der rauen Nordsee recht häufig passiert." Møller deutet auf eine alte Fähre, die unweit des Windparks vor Anker liegt. "Unser Hotelschiff. Hier wohnen die Kollegen, die sich um die Installation und Verkabelung der Anlagen kümmern. Sie verbringen dabei zwei Wochen auf See."
Nur drei Tage und weit weniger komfortabel lässt es sich dagegen auf einer Windkraftanlage aushalten. Für Notfälle – etwa wenn Arbeiter von schlechtem Wetter überrascht werden – ist im Turm ein kleiner Vorrat an Süßwasser und Energieriegeln angelegt. Mancher Besucher, der mit Jesper Møller den Turm erklommen hat, würde allerdings auch ohne Not gerne noch eine Weile dort bleiben und nicht in das schwankende Boot am Fuß des Mastes zurückklettern – vor allem dann, wenn er die Pillen gegen Seekrankheit vergessen hat.