Stand: März 2015 Referent: Christian Moldan ... · PDF fileVerbindung zwischen Monopile...

München als Vorreiter im KlimaschutzOFFSHORE WINDPARKS MITBETEILIGUNG DER SWMStand: März 2015

Referent: Christian Moldan (Beteiligungsmanagement)

� Ausbauoffensive der SWM

� Ausbauoffensive Offshore

� Herausforderung Offshore

� Bauphase

� Betriebsphase

� Ausblick

� Backup

Übersicht

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM2

Ausbauoffensive der SWM

3 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Die SWM Ausbauoffensive Erneuerbare Energien

Ambitioniertes SWM Ziel

Ausbauoffensive Erneuerbare Energien

� 2008 gestartet – lange vor der von der Bunderegierung beschlossenen Energiewende

� Ziel: Bis 2025 wollen die SWM so viel Ökostrom in eigenen Anlagen produzieren, wie ganz München verbraucht.

� München wird weltweit die erste Millionenstadt sein, die dieses Ziel erreicht.

� Bis 2025 stellen die SWM ein Budget von 9 Milliarden Euro für den Ausbau der klimafreundlichen Energieerzeugung zur Verfügung.

� Ab Mai werden die SWM aus eigenen Anlagen soviel Ökostrom ins Netz einspeisen, wie alle Privathaushalte, die elektrisch betriebenen Verkehrsmittel der MVG und die E-Mobilität in München benötigen.

März 2015 /4 OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Ausbauoffensive: Offshore

5 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Quelle: www.dantysk.deQuelle: www.dantysk.de

SWM – Offshore-Investition

� Erreichung des Ausbauziels mit Solarenergie, Onshore-Wind und Wasserkraft alleine nicht erreichbar

� Wirtschaftliche Investition

� Hohe Volllaststunden (= „Load Factor“ > 4000h)

Warum wird in Offshore investiert?

6 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Ausbauoffensive: Offshore Aktivitäten

Wind-Offshore – Wo investiert SWM in Offshore?

DEUTSCHLAND

GROSS-BRITANNIEN

OFFSHORE-WINDPARK Global Tech I Nordsee, Deutschland

OFFSHORE-WINDPARKS DanTysk und SandbankNordsee, DeutschlandOFFSHORE-WINDPARK

Gwynt y MôrLiverpool, Großbritannien

7 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Ausbauoffensive: Offshore Aktivitäten

Offshore-Windpark Global Tech I in der Nordsee

� 80 Anlagen mit je 5 MW; Gesamtleistung 400 MW

� SWM Beteiligung: 24,9 %

� Co-Investoren HSE, EGL u. a.

� SWM Anteil: 392 Millionen Kilowattstunden Ökostrom pro Jahr, genug für rund 160.000 Münchner Haushalte

� CO2-Einsparung: 1,2 Millionen Tonnen pro Jahr

� Abschluss Inbetriebnahme in Q3/2015

8 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Ausbauoffensive: Offshore Aktivitäten

� 80 Siemens Windenergieanlagen mit je 3,6 MW; Gesamtleistung 288 MW

� SWM Beteiligung: 49 %

� Co-Investor Vattenfall

� SWM Anteil: 612 Millionen Kilowattstunden pro Jahr, genug für ca. 250.000 Münchner Haushalte

� CO2-Einsparung: 1,1 Millionen Tonnen pro Jahr

� Abschluss Inbetriebnahme in Q2/2015

Offshore-Windpark DanTysk in der Nordsee

9 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Ausbauoffensive: Offshore Aktivitäten

� 72 Siemens-Windenergieanlagen mit je 4 MW; Gesamtleistung 288 MW

� SWM Beteiligung: 49 %

� Co-Investor Vattenfall

� SWM Anteil: 612 Millionen Kilowattstunden pro Jahr, genug für ca. 250.000 Münchner Haushalte

� CO2-Einsparung: 1,1 Millionen Tonnen pro Jahr

� Baubeginn ist für 2015 geplant

Offshore-Windpark Sandbank in der Nordsee

10 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Ausbauoffensive: Offshore Aktivitäten

Offshore-Windpark Gwynt y Môr vor der Küste von Nordwales

� 160 Anlagen mit je 3,6 MW von Siemens

� Gesamtleistung 576 MW

� SWM Beteiligung: 30 %

� Co-Investoren: RWE Innogy 60 %, Siemens 10 %

� SWM Anteil: etwa 600 Millionen Kilowattstunden Ökostrom pro Jahr, genug für rund 240.000 Münchner Haushalte

� CO2-Einsparung: 1,7 Millionen Tonnen pro Jahr

� Abschluss Inbetriebnahme in Q2/2015

11 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Ausbauoffensive: Herausforderung Offshore

12 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Quelle: www.dantysk.deQuelle: www.dantysk.de

Herausforderung Offshore

� OWPs sind in der Regel in der AWZ und damit meist mehr als 70 km von der Küste entfernt

� Deutsche OWPs haben in der Regel Wassertiefen zw. 20 und 50 m

� Bodenverhältnisse müssen bis zu einer Tiefe von 70 m unter Meeresbodenbekannt sein

� Korrosion und maritimer Bewuchs müssen für den Betrieb und die Installation berücksichtigt werden

Küstenentfernung, Wassertiefe, Baugrund, Meerwasser

13 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung Offshore

� Die Zugänglichkeit während des Baus und des Betriebs des Windparks ist stark eingeschränkt.

Wind und Welle

14

Quelle: DanTysk Offshore Wind GmbH

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung Offshore

Dimensionen der Offshore-Windenergieanlagen (1)

15

Global Tech One Gwynth y Môr DanTysk

Turbinenbezeichnung M5000 (AREVA) SWT-3.6-107 (Siemens)

SWT-3.6-120 (Siemens)

Nennleistung 5 MW 3,6 MW 3,6 MW

Rotordurchmesser 116 m 107 m 120 m

Nabenhöhe 92 m (LAT) 84 m (LAT) 88 m (LAT)

Gewicht (ohne Turm) 330 t 220 t 225 t

Typ Tripod Monopile Monopile

Fundament Dimensionen

Pile: 40-60 m, 2,5 m ØTripod: ca. 60m

MP: 41-51m, 4,5-5,5 m ØTP: 26,2 m

MP: max. 60 m, 6 m ØTP: 26,5 m

Fundament Gewicht Piles: 150-200 tTripod: 900 t

MP: 370-730 tTP: 235 t

MP: 640 tTP: 250 t

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung Offshore

� In SWM-Projekten werden Tripods und Monopiles eingesetzt

� Tripods:� Wassertiefen zwischen 30 und 50 m

� höherer Aufwand bei Installation (mehr Rammungen, Ausrichtung)

� Monopiles:� Wassertiefen bis ca. 30 m

� im Vergleich zu aufgelösten Gründungsstrukturen geringerer Installationsaufwand

� Hoher Stahlbedarf bei beiden Varianten

Dimensionen der Offshore-Windenergieanlagen (2)

16 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Tripod

Quelle: www.alpha-ventus.de

Monopile

Quelle: www.dantysk.de

Herausforderung - Bauphase

Die Investition kann in folgende Gewerke aufgeteilt werden:

� Offshore-Umspannwerk

� Fundamente

� Innerparkverkabelung

� Logistik

� (Offshore-Wohnplattform)

� Windenergieanlage

Offshore-Bauwerk

17

Quelle: www.swireblueocean.com

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Quelle: www.dantysk.deQuelle: www.dantysk.de

Quelle: www.dantysk.de

Quelle: www.dantysk.de

Quelle: www.dantysk.de

Herausforderung - Bauphase

Fundamentinstallation

18

Quelle: www.dantysk.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

� Bestandteil der Genehmigung ist ein Richtwert von 160 dB bei Impulsrammungen („anzustrebender“ Wert) zum Schutz der Meeressäuger

� Windparks haben mit kleinem und großen Blasenschleier geplant und budgetiert

� 160 dB konnten mit einem einfachen Blasenschleier nicht erreicht werden

� Zusätzliche Schallschutzsysteme mussten implementiert werden

� Zweifacher und dreifacher Blasenschleier kamen zum Einsatz

� höhere logistische Herausforderungen

� höhere Kosten

� geringere Schallemissionen

Fundamentinstallation - Anforderungen an Schallschutz

19

Quelle: www.dantysk.de

Quelle: www.dantysk.de

Quelle: www.dantysk.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

� Verbindung zwischen Monopile und Transition Piece wird mittels Grout (Vergussmörtel) hergestellt

� Vorteile: � kein Risiko, dass Flansch während Rammung beschädigt

wird

� einfache vertikale Ausrichtung des Transition Pieces bei Schiefstellung des Monopiles möglich

� geringeres Problem bei Ovalität des Monopiles

� Nachteile:� Temperaturabhängigkeit bei Groutverbindung

� Risiko des „Durchrutschens“ des Transition Pieces (sollte mit aktuellem Design nicht mehr existieren)

� bei längerer Unterbrechung zwischen MP- und TP-Installation � Risiko maritimer Bewuchs

Fundamentinstallation - Grout-Verbindung

20

Quelle: www.dantysk.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

Kabelinstallation

21

Quelle: RWE Innogy

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

� Verlegung der Innerparkverkabelung mit speziellen Kabellegerschiffen

� Innerparkverkabelung /-netz:� Mittelspannungsbereich

� Kabeldurchmesser in Abhängigkeit von Entfernung zum Umspannwerk zw. 150 mm² und 630 mm²; sowohl Ring-als auch Stranglösung; ~ 90 Einzelverbindungen

� Länge der Innerparkverkabelung ~ 100 km

� Herausforderungen:� Kabelverlegung sehr wettersensitiv, daher möglichst mit

Logistik, die geringe Wetterrestriktionen aufweist

� Auswahl eines erfahrenen Kontraktors (Ausschreibung entsprechend strukturieren)

� Vermeidung von Kabelschleifen, freihängenden Kabeln

� Einhaltung der Mindestverlegetiefe

Kabelinstallation - Verlegung

22

Quelle: www.helixesg.com

Quelle: www.dantysk.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

Offshore-Umspannwerk

23

Quelle: www.dantysk.deQuelle: www.globaltechone.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Welchen Herausforderungen standen die SWM und ihre Partner beim Bau gegenüber?

� Installation des Offshore-Umspannwerks nur mit spezieller Logistik möglich� Errichtung der Gründungsstruktur ähnlich Tripod-

Errichtung

� Alternative einer selbsterrichtenden Plattform (GTI)� keine „Schwerlogistik“ notwendig

� Alternative Gründungsvariante (Suction buckets)

� Herausforderungen:� Beschaffung der Logistik und Ausrichtung des

Installationsprogramms an Wetterfenster

� Anpassung des Installationsprogramms bei Verspätung im Onshore-Bau

� Offshore-Commissioning extrem teuer und aufwändig

Offshore-Umspannwerk – Installation / Commissioning

24

Quelle: www.dantysk.de

Quelle: www.globaltechone.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

Windenergieanlage

25

Quelle: www.dantysk.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderungen Offshore

� Bei der Installation der WEA ist die Installation des Rotorsterns am „wind-sensitivsten“

� Einsatz großer Errichterschiffe um unnötige Transfers zu vermeiden

� Herausforderungen:� Abschluss der Fundamentinstallation, Kabelinstallation

sowie Offshore-Umspannwerkserrichtung vor WEA-Errichtung

� soweit möglich Einzelblattmontage durchführen

� Gewährleistung einer zügigen Inbetriebnahme auch bei schlechtem Wetter

Windenergieanlage – Installation / Commissioning

26

Quelle: www.globaltechone.de

Quelle: www.dantysk.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

Logistik – „Speziallogistik“

27

Quelle: www.globaltechone.de

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

� „Große Logistik“: � geringe Wetterrestriktionen

� hohe Ladekapazität

� hohe Krankapazität

� Offshore-Logistik mit Kosten zwischen TEUR 100 und TEUR 300 pro Tag

� Herausforderungen:� Verfügbarkeit und rechtzeitige Beschaffung

� Schlecht-Performance – Nicht-Einhaltung der vertraglichen Leistungen

� Sicherstellung, dass Baugrund „UXO-frei“

Logistik – Großkomponenten

28

Quelle: www.schottel.de

Quelle: Swire Blue Ocean

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Bauphase

� „Kleine Logistik“

� Crew Transfer Vessel: � Versatz des Service- und Commissioning-Personals im

Windpark mit CTVs

� Überstiege von CTV auf WEA bei Wellenhöhen bis 1,5 m signifikant möglich

� Transfer von Basishafen bis Windpark ca. 3 h

� Helikopter: � Versatz des Service- und Commissioning-Personals im

Windpark mit CTVs

� Landeplattform auf großen Errichterschiffen sowie Offshore-Umspannwerk; Hoist-Plattform auf den WEAs

� Schneller und wellenunabhängiger Versatz von Personal möglich

� Transfer von Basishafen bis Windpark < 1 h

Logistik – Personentransfer

29

Quelle: www.frs-offshore.de

Quelle: www.alpha-ventus.de

Quelle: www.ampelmann.nl

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Herausforderung - Betrieb

� 1 % höhere Verfügbarkeit ~ 2-3 MEUR Mehr-Erlöse pro Jahr

� Rechtzeitige, proaktive / präventive Wartung (Wartung und Reparaturen bevor Defekte auftreten), um Ausfälle zu vermeiden und Lebensdauer sicherzustellen

� Regelwartung in der Regel in den Sommermonaten

� Reaktive Wartung insbesondere im Winter notwendig

� Für Gewährleistung der hohen Verfügbarkeit � Verfügbarkeitsgarantien durch Hersteller sowie schnelle und „stetige“ Zugänglichkeit der WEA / Umspannwerk notwendig

Hohe Verfügbarkeit zu geringen Kosten und Langlebigkeit

WTG Tenderboat Accomodationplatform

Service boat Harbour

Helicopter

WTG Tenderboat Accomodationplatform

Service boat Harbour

Helicopter

Quelle: DanTysk Offshore Wind GmbH

März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Ausblick

Um das wesentliche Ziel „niedrigere Stromgestehungskosten“ zu erreichen, muss der Trend für Offshore dahin gehen, die Erträge zu erhöhen und die Kosten, insbesondere CAPEX, zu verringern:

� Größere und dafür weniger WEA (6-10 MW/WEA)

� Überlegungen zum Verzicht auf Umspannwerk

� Präventive Wartung und Instandhaltung

� Nutzung von Synergien bei der Betriebsführung

� Verbesserung der Zugänglichkeiten der OWPs

Weiterentwicklung der Technik und Betriebskonzepte

31 März 2015 / OFFSHORE WINDPARKS MIT BETEILIGUNG DER SWM

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!