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Offshore-Wind
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Die Nutzung der Windkraft auf See ist der schnellste Weg in eine nachhaltige Zukunft – aber auch der komplexeste. Entwickler müssen mit einer weltweiten Lieferkette, immer größer werdenden Turbinen und Infrastrukturen, die für andere Industriezweige entworfen wurden, umgehen und dabei Energie zu tragbaren Kosten pro Megawatt erzeugen.

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Alles zusammen

Die Offshore-Windindustrie steht heute am Scheideweg. Dabei ist die Tatsache, dass Turbinen an Land immer größer, schwerer und höher werden (oft bis zu 175 m und mit einem Gesamtgewicht von mehr als fünf Tonnen),   nur einer von zahlreichen Aspekten.

Die gigantischen Ausmaße von Offshore-Wind-Komponenten bedeutet, dass diese schnell die Lagerkapazitäten von Fertigungsanlagen und Häfen überschreiten. Mehr noch: Mitbewerber aus dem Öl- und Gas-Bereich zwingen Windprojekte immer mehr zur Nutzung von Containerhäfen und kleineren, nicht spezialisierten Anlagen, weshalb Platz stets äußerst kostbar ist.  

Vor diesem Hintergrund werden Fertigungsprozesse über die ganze Welt verteilt und Monopiles, Zwischenstücke und Turmabschnitte müssen immer weitere Wege zurücklegen, bis sie ihre Bestimmungsorte erreichen. Da immer neue Länder auf den Markt drängen, sind ausgeklügelte Just-in-Time Logistiknetzwerke erforderlich, damit Häfen effizient arbeiten können. 

Der Floating-Windenergiemarkt wird immer ausgereifter und Module mit einem Gewicht von Zehntausenden von Tonnen müssen gebaut, transportiert und in Betrieb genommen werden. Dies stellt den Bereich erneuerbare Energien vor völlig neue Herausforderungen – und erhöht den Zeit- und Platzdruck immer weiter. 

Eine gute modularisierte Baustrategie kann Lagerzeiten für Turbinen im Hafen auf ein Minimum reduzieren. Der richtige Hebeplan sorgt dafür, dass Transportschiffe weniger Zeit ungenutzt im Hafen liegen. Ein intelligentes Logistikkonzept verbindet dann beide miteinander zu einem reibungslosen Produktionsablauf im globalen Maßstab. 

Damit können Windkraftparks an so wenigen Orten wie möglich, mit möglichst wenigem Schnittstellen und in den größten Einheiten gebaut werden. Dies macht ihre Fertigung schneller und kosteneffektiver 

Reibungslose Produktionsabläufe

Fertigungsprozesse finden immer im Wettlauf mit der Zeit statt. Jeder Tag, an dem Fundamente auf Supports liegen, ist ein Tag, an dem etwas anderes nicht gemacht werden kann; jede Stunde, in der ein Transportschiff nicht genutzt wird, kostet Liegegebühren; und jede Minute Stillstand in einer Fabrik führt zu unnötigen Lohnausgaben.

Der Erfolg basiert hier darauf, Lasten so schnell und mit so wenig Platzbedarf wie möglich von der Produktion zur Lagerung und dann vom Lagerort zum Transportschiff zu bringen.   Jede eingesparte Sekunde macht sich hundertfach bezahlt, wenn immer mehr Transporte stattfinden. 

Es ist daher von entscheidender Bedeutung, dass Module unter Berücksichtigung ihres gesamten Lebenszyklus entworfen werden. Ein Schwerpunkt, der die vertikale Lagerung ermöglicht, spart sehr viel Platz. Die richtigen Hebepunkte ermöglichen das Heben von Jackets, ohne dass auf passenden Stahl gewartet werden muss. Der Transport in Einzelteilen ermöglicht mehr Material, das für das Projekt vor Ort wichtig ist, und spart Zeit.   

Unsere Experten entwickeln intelligente Entladestrategien mit großer Effizienz, auch wenn Monopiles selbst die größten Schwerlastfahrzeuge vor neue Herausforderungen stellen. Mit speziell konstruierten Rahmen erleichtern wir den Transport von Jackets ohne Modifikationen und transportieren Zwischenstücke in aufrechter Position, um Zeitpläne zu verkürzen.  

Dedizierte Teams bieten verschiedene Transport- und Seeservices, vom Vor-Ort-Transport per SPMT über die Verwendung spezialisierter Ausrüstung wie Blade Clamps und Nachhebesystemen bis zu komplexen Entladeprozessen, einschließlich Vertäuung und Ballastierung.

Und im Zuge der Weiterentwicklung schwimmender Windkraftanlagen bedeutet unsere Erfahrung mit dem Transport einiger der schwersten Module der Welt zwischen Transportschiff und Land, dass Offshore-Windprojekte von Techniken profitieren können, die sich über Jahre hinweg im Einsatz bewährt haben.

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Mammoet unterstützte den ersten schwimmenden Windkraftpark in EuropaWindFloat Atlantic, durch die Entladung von 2.000 t schwimmender Fundamente mit dem Schwerlastfahrzeug Fjord und 236 SPMT-Achslinien. 

Francisco Rodrigues, Global Segment Lead, Offshore-Wind 
Francisco Rodrigues, Global Segment Lead, Offshore-Wind 

“Die Offshore-Windkraftgewinnung bietet den klarsten Weg zum Erreichen der CO2-Neutralitätsziele von 2030 und 2050. Für Länder, in denen es keine Flachwasserbereiche und zum Tragen fest installierter Windkraftanlagen geeignete Böden gibt, bieten schwimmende Windkraftanlagen ideale Möglichkeiten für ihren Weg zu mehr nachhaltiger Energie.  

Da heutzutage immer mehr Länder auf den Offshore-Windmarkt drängen, ist eine zuverlässige Projektpipeline erforderlich, bevor Häfen Erweiterungen in Erwägung ziehen, die speziell für Offshore-Windkraftanlagen gedacht sind.   

In der Zwischenzeit kann Mammoet mit temporären Bodenverstärkungen, Hubkapazität und anderer wichtiger Infrastruktur dabei helfen, Offshore-Windprojekte auf den Weg zu bringen.”

Francisco Rodrigues, Global Segment Lead, Offshore-Wind 
Francisco Rodrigues, Global Segment Lead, Offshore-Wind 

Beseitigen von Engpässen

Offshore-Windprojekte werden immer größer: Monopiles mit einem Gewicht von 2.500 t sind mittlerweile normal, selbst die Maschinenhäuser wiegen oft schon mehr als 1.000 t. Solch hochspezialisiertes Equipment erfordert ebenso spezialisierte Infrastrukturen.

Der Konkurrenzdruck von lukrativeren Öl- und Gasprojekten bedeutet jedoch, dass Offshore-Windprojekte oft weniger gut ausgestattete Standorte ohne die erforderliche Bodenstärke, den Lagerplatz oder die benötigte Wassertiefe nutzen müssen. Dies sind technische Herausforderungen, die Zeitpläne unter Druck setzen und die Arbeit erschweren. 

Selbst in Häfen, die bereits seit längerer Zeit mit Offshore-Windkraftanlagen arbeiten, bedeutet der Umgang mit derartig großen Komponenten stetigen Druck, allen verfügbaren Platz so effizient wie möglich zu nutzen. Transportschiffe müssen ständig in Betrieb gehalten werden, um maximale Kosteneffektivität zu gewährleisten; Dokumente müssen zeitnah erstellt werden und Komponenten müssen absolut pünktlich an Standorten mit schwierigen Verkehrsbedingungen ankommen. 

Wir fungieren als zentraler Anlaufpunkt von der Fabrik bis zum Montageschiff und reduzieren so die Zahl der Schnittstellen in jedem Projekt sowie dadurch das Risiko für Verzögerungen. Von der Interaktion mit Spediteuren über das Stauereimanagement bis hin zu Ladungssicherung und Befestigung auf See bieten wir reibungslose Prozessverläufe.  

Unser Einsatz für Innovationen hat die Branche vorangebracht. Der 

~/link/8e39496cc26240b2b500b97fdbe0afa0.aspx">SK6,000 Kran macht aus jedem Kai ein Schwergutterminal – zum Heben von Fundamenten, Turbinenkomponenten und Jackets direkt vom Schiff aufs Land, wodurch viel Zeit und Trägerroste eingespart werden können. 

Wenn Infrastrukturen entwickelt werden können, verfolgen wir langfristige Konzepte, um dauerhafte Strukturen zu schaffen, die für gegenwärtige und zukünftige Windprojekte genutzt werden können. Wo dies nicht möglich ist, können unsere Techniker den Kai vorübergehend verstärken, damit dieser für Windkraftanlagen geeignet ist – dafür nutzen wir Technologien wie etwa Enviro-Mat.

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Die Erfahrung von Mammoet in vielen Bereichen war von entscheidender Bedeutung für eines der ambitioniertesten Offshore-Windprojekte in Asien, bei dem Transportdienstleistungen über mehrere Kontinente hinweg und der Bau einer neuen Bereitstellungseinrichtung in Taiwan erforderlich waren. 

Robert Eykhout, Regional Commercial Lead, Offshore-Wind 
Robert Eykhout, Regional Commercial Lead, Offshore-Wind 

“Die USA sind dabei, im großen Stil auf den Offshore-Windkraftmarkt vorzudringen. Die gegenwärtige Regierung ist wieder dem Pariser Klimaschutzabkommen beigetreten und plant bereits einige Projekte mit insgesamt Hunderten von Einheiten. 

Dies ist eine bedeutsame Entwicklung, die große Auswirkungen auf die Region haben wird, da Einrichtungen, Transportschiffe und Arbeitskräfte gefunden werden müssen, um die Anforderungen zu erfüllen. Dazu kommen aber auch weltweite Auswirkungen, durch größere Produktionsvolumina und globalere Projektplanungen.  

Die jahrzehntelangen Erfahrungen von Mammoet bei der Planung komplexer und modularer Projekte in vielen Ländern und auf allen Kontinenten kann all dies möglich machen.”

Robert Eykhout, Regional Commercial Lead, Offshore-Wind 
Robert Eykhout, Regional Commercial Lead, Offshore-Wind 

Immer höher hinaus

Auf der Suche nach immer stärkeren und zuverlässigeren Winden werden Turbinen und Türme immer größer, höher und schwerer. Mit mehr als 175 m Höhe und mehr als fünf Tonnen überschreiten sie die Bodentragfähigkeit mancher Häfen und die Reichweite vieler Krane. 

Wenn Projekte auf kleinere oder Containerhäfen ausweichen müssen, muss der Kairand verstärkt oder vollständig gemieden werden. Weiterhin wird die höchste Hubausrüstung der Welt benötigt, damit möglichst große Teile des Projekts in seinem Bestimmungsland durchgeführt werden, um die Gesamtkosten unter Kontrolle zu halten. 

Wie auch an anderen Orten, muss dringend vermieden werden, dass das Montageschiff warten muss. Komponenten müssen daher leicht zugänglich so nahe wie möglich am Wasser gelagert werden, wobei die Zahl der zeitaufwendigen Transport- oder Hubmanöver so weit wie möglich reduziert werden muss. 

Mit der größten Equipment-Flotte der Branche kann eine Vielzahl von Hydrauliksätteln, Blade Clamps und Transportrahmen zu jedem Standort auf der Welt mobilisieren und ermöglichen, dass Komponenten kompakt wie gefertigt oder näher am Boden gelagert werden. Dies beschleunigt Transportvorgänge am Standort und beansprucht weniger Platz. 

Die große Ausladung unserer PTC- und SK-Krane verlegt Hebearbeiten weg vom Kai auf festeren Untergrund, während ihre erhebliche Hakenhöhe die Montage der Turbinen direkt auf dem Kai oder in der Nähe ermöglicht, wo dies am effizientesten geschieht. Ihre sehr große Kapazität erlaubt das Laden von Lasten mit bis zu 6.000 t direkt auf eine Barge oder aufs Wasser, was Platz und zusätzliche Metallarbeiten spart.  

Im Zuge der Weiterentwicklung schwimmender Windkraftanlagen ermöglicht unsere langjährige Offshore-Erfahrung den problemlosen Übergang zur Umsetzung gigantischer Fundamente mit mehr als 10.000 t Gewicht. Unsere Kompetenz auf den Gebieten Heben, Verschub, Vertäuung und Ballastierung erlaubt die Umladung immer größerer Jackets, Floater und Unterstationen.

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Mammoet übernahm das Wiegen, den Landtransport und die Entladung von Jacket- und Turmabschnitten in der Eversendai Offshore-Fertigungsanlage in Ras Al Khaimah/Vereinigte Arabische Emirate.

Die sechsbeinige Struktur mit 3.200 t Gewicht, 40 m Länge, 47 m Breite und 48 m Höhe wurde sicher von der Fertigungsanlage zum Kai transportiert. Anschließend wurde sie vorsichtig entladen, wobei 128 SPMT-Achslinien und sechs Power Pack Units (PPU) zum Einsatz kamen.

Detaillierte technische Berechnungen, gründliche Planung und umfassende Risikobewertungen der dabei erforderlichen Vorgänge stellten den sicheren Transport der Jackets und Türme sicher. Das endgültige Ziel? Die niederländische Nordseeküste.

Antoine Lefevre, Sales Manager, Offshore-Wind 
Antoine Lefevre, Sales Manager, Offshore-Wind 

“In der näheren Zukunft werden Monopiles, Zwischenstücke und Turbinen rund um die Nordsee gefertigt werden. Die zunehmende Nachfrage wird aber auch zu mehr Diversität führen. 

Zunächst wird es so sein, dass auch anderswo in Europa Fertigungsprozesse angesiedelt werden. Dann werden Anlagen in Nordamerika dazukommen. Und wenn der Markt für schwimmende Windkraftanlagen weiter ausgereift sein wird, wird es noch mehr Produktionsstätten auch in Südostasien geben, wie dies schon für andere Bereiche der Fall war. 

Der Erfolg wird schließlich davon abhängen, wie gut diese komplexe Lieferkette bewältigt werden wird, die in unterschiedlicher Weise die meisten Kontinente einbeziehen wird. Die Erfahrungen von Mammoet mit den weltweit größten modularisierten Bauprojekten macht es möglich, dass die Offshore-Windindustrie ganz einfach Kompetenz nutzen kann, die bereits vorhanden ist, und dazu in der Zukunft durch die Entwicklung neuer Verfahren für den Transport, die Montage und möglicherweise auch die Inbetriebnahme von Komponenten neue Werte schaffen wird.

Antoine Lefevre, Sales Manager, Offshore-Wind 
Antoine Lefevre, Sales Manager, Offshore-Wind 

Alles auf See

Auf dem Energiesektor werden schon seit vielen Jahrzehnten Instandhaltungsaktivitäten auf See durchgeführt. Viele Aspekte davon sind übertragbar, für einige gilt dies jedoch nicht: Während andere Bereiche es mit Hunderten von Standorten zu tun haben, sind es in der Offshore-Windindustrie Tausende.

Der Wettbewerb bei der Nutzung von Kranschiffen wird sich intensivieren, von denen viele auf jeden Fall zu kurz sein werden, um die Reparatur von Turbinen auf See zu ermöglichen. Die große technische Herausforderung von Reparaturen am schwimmenden Objekt ist ein weiteres großes Problem. 

Bei schwimmenden Windkraftanlagen könnten Turbinen zur Reparatur in den nächsten Hafen gebracht werden. Dies wäre jedoch sehr kostspielig und möglicherweise ist die Anlage noch nicht für Offshore-Windkraftanlagen geeignet, wenn die Instandhaltungsmaßnahmen anstehen. 

Mammoet entwickelt innovative Lösungen, die Instandhaltungsarbeiten erleichtern. Durch die Verwendung mit der Turbine selbst verbundener Hubportale können Objekte bis zu 200 t zu und vom Maschinenhaus gehoben werden, was die Reparatur von Motoren, Getrieben und Generatoren auf See ermöglicht. 

Unser WTM-Kran nutzt die Turbinenkraft für Hubarbeiten bis zu 250 t und ermöglicht so die Instandhaltung schwimmenden Equipments unter verschiedenen Wetterbedingungen. Dies senkt das Risiko länger anhaltender Generatorausfälle. 

Hubsysteme, die die Turbine zur Unterstützung nutzen ermöglichen schnellere Reaktionen auf Vorfälle, da Instandhaltungs-Equipment vor Ort zur erneuten Verwendung gelagert werden kann. So werden Betriebszeiten maximiert, so dass der Offshore-Windkraftpark größtmögliche Investitionsrenditen liefern kann.  

“Unseren Schätzungen zufolge wird bei 25 % aller Offshore-Windturbinen im Laufe ihrer Lebensdauer ein Instandhaltungsvorfall auftreten. Bei schwimmenden Windkraftanlagen kommt dazu die Unsicherheit, wie sich die konstanten Bewegungen auf die Zuverlässigkeit der Turbinenkomponenten auswirken.  

Ein großer Teil der Betriebsaufwendungen von Offshore-Windkraftfarmen entfällt auf die Reparatur von Turbinen. Zwar können unvorhersehbare Zufälle niemals ausgeschlossen werden, innovative Lösungen können aber sehr wohl die Zeit für die Beseitigung von Problemen aufgrund eines Vorfalls verkürzen.  

Speziell konstruierte Hubportale sind für Offshore-Windkraftumgebungen ideal geeignet, wo die Hafeninfrastruktur vor Ort möglicherweise nicht ausreicht und Instandhaltungsvorfälle größere geographische Bereiche betreffen können”.

Energie für die Zukunft

Schwimmende Windkraftanlagen stellen den schnellsten Weg zu den Emissionszielen für 2030 dar. Da wir größer und umfangreicher als je zuvor bauen, stehen wir vor der Herausforderung, eine reibungslose Produktionslinie vom Entwurf bis zum Wasser zu schaffen: Senkung der Energiekosten und Steigerung der Rentabilität der Projekte.

Der schiere Platzbedarf für den Bau von schwimmenden Fundamenten wird für die bestehenden Fertigungsanlagen eine Herausforderung darstellen; eine Tatsache, die den Markt für neue Marktteilnehmer auf der ganzen Welt öffnen dürfte. Schwimmende Fundamente werden voraussichtlich eine Grundfläche von 10.000 m2 und ein Gewicht von 16.000 t erreichen, so dass eine beträchtliche Infrastruktur zur Bewältigung benötigt wird.

Im Zuge der Reifung des Sektors müssen diese Module an Standorten in der ganzen Welt hergestellt, transportiert und zu Wasser gelassen werden.  Dies wird Meisterleistungen beim Engineering erfordern, die es im Bereich der erneuerbaren Energien noch nie gegeben hat – und den Druck hinsichtlich Zeit und Flächenbedarf weiter erhöhen.

Da die Turbinen immer höher werden, ermöglichen Innovationen wie der SK6.000 die Montage in der Nähe des Kais, wo sie am effizientesten ist. Wenn Instandhaltungsarbeiten anfallen, ermöglichen unsere Hubportallösungen eine schnelle Reparatur am Standort der Turbine, so dass Stillstandszeiten vermieden werden, während ein geeignetes Kranschiff gesucht wird.

Unser Offshore-Serviceteam hat einige der größten Bauwerke der Welt zwischen Land und Meer verlegt und arbeitet ständig an Innovationen, um einen Weg ins Wasser zu finden, der am effizientestensichersten und kostengünstigsten ist.

Klicken Sie hier, um mehr über unsere Services für schwimmende Windenergieanlagen zu erfahren.

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