Siemens meistert die Installation der zweiten HGÜ-Konverterplattform für TenneT

Siemens hat die BorWin2-Offshore-Plattform nordwestlich der Insel Borkum in der Nordsee installiert. Damit hat Siemens im Auftrag des deutsch-niederländischen Netzbetreibers TenneT den zweiten entscheidenden Meilenstein bei den deutschen Netzanbindungsprojekten erreicht. Im August 2013 hatte Siemens für die HelWin1-Anbindung bereits seine erste Plattform erfolgreich vor Helgoland installiert. Die Übertragungsleistung von 800 Megawatt (MW) bei BorWin2 reicht aus, um den Strombedarf von rund 800.000 deutschen Haushalten zu decken. Auf der Plattform wird mit Siemens-Technik der von den Windturbinen erzeugte Wechselstrom für eine effiziente Übertragung ans Festland in Gleichstrom umgewandelt. Die ebenfalls von Siemens an TenneT gelieferte BorWin2-Konverter-Landstation liegt in Diele. Dort wird die elektrische Energie der angeschlossenen Windparks zur Einspeisung ins Übertragungsnetz wieder in den erforderlichen Wechselstrom konvertiert.

„Erneut haben wir die kritische Offshore-Installation gemeistert. Wir sind auf der Zielgeraden zur versprochenen Inbetriebnahme im ersten Halbjahr 2015. Über die beiden bisher von uns installierten Plattformen können nach Inbetriebnahme mehr als 1,3 Millionen Haushalte versorgt werden“, sagte Karlheinz Springer, CEO der Division Power Transmission im Sektor Energy der Siemens AG. „Wir sind stolz darauf, diese hochkomplexen Aufgaben gemeistert zu haben“, sagte Lex Hartman, Mitglied der Geschäftsführung von TenneT. „In den kommenden Monaten machen wir beim Offshore-Ausbau einen großen Schritt voran“, so Hartman weiter. „Damit rücken die Offshore-Ausbauziele der Bundesregierung in greifbare Nähe“.

Netzbetreiber TenneT hatte Mitte 2010 das Konsortium aus Siemens und dem italienischen Kabelspezialisten Prysmian mit der Offshore-Netzanbindung BorWin2 beauftragt. Insgesamt realisiert Siemens fünf Nordsee-Netzanbindungen für TenneT: HelWin1 (576 MW) und HelWin2 (690 MW) vor Helgoland, BorWin2 (800 MW) und BorWin3 (900 MW) vor Borkum sowie SylWin1 (864 MW) vor Sylt. Die ersten vier Netzanbindungen HelWin1 und HelWin2, BorWin2 und SylWin1 sind im Fertigstellungsgrad bereits fortgeschritten und sollen sukzessive zwischen dem zweiten Halbjahr 2014 und dem ersten Halbjahr 2015 in Betrieb gehen. Den Auftrag für die fünfte Netzanbindung in der Nordsee, BorWin3, hat Siemens im Konsortium mit Petrofac im April 2014 erhalten. Die Inbetriebnahme der Netzanbindung BorWin3 ist für 2019 geplant. Die von Siemens realisierten Netzanbindungen werden nach ihrer Inbetriebnahme in Summe über 3,8 Gigawatt (GW) an Übertragungsleistung verfügen. Dank der effizienten Technologie von Siemens zur Hochspannungsgleichstrom-Übertragung (HGÜ) liegen die Übertragungsverluste pro Verbindung exklusive der Kabelverluste bei weniger als drei Prozent.

Bei der von Siemens eingesetzten Konvertertechnologie namens HVDC Plus handelt es sich um Voltage-Sourced-Converter in Modular-Multilevel-Converter-Bauweise (VSC MMC). Siemens ist als Pionier der VSC MMC-Technik auf diesem Gebiet technologisch führend. Im Gegensatz zur klassischen Variante der HGÜ, die nur in Netzen mit ausreichender Kurzschlussleistung zum Einsatz kommen kann, ermöglichen Anlagen mit HVDC Plus den Schwarzstart von Inselnetzen. Dies ist für den Betrieb des Offshore-Netzes eine wichtige Grundvoraussetzung. Die modulare VSC-Technik reduziert die Komplexität und damit den Platzbedarf der Anlagen – gerade für den Einsatz auf Offshore-Plattformen eine zwingende Voraussetzung. Zudem sorgt HVDC Plus für eine nahezu ideal sinusförmige Wechselspannung und eine glatte Spannung im Gleichspannungskreis. Der Einsatz von Oberschwingungsfiltern ist somit überflüssig.

Zur Installation auf See wird die HGÜ-Plattform von Schleppern direkt über die Unterkonstruktion gezogen. Die Unterkonstruktion der Plattform hatte Siemens bereits 2013 in der dort 39 Meter tiefen Nordsee installiert. Zur Befestigung wurden sechs Stahlpfeiler mit je 2,5 Metern Durchmesser und acht Zentimeter Wandstärke rund 50 Meter tief im Meeresboden verankert. Mit 83,5 Metern sind diese Pfeiler nur zehn Meter kürzer als die New Yorker Freiheitsstatue samt Sockel. Wenn die Plattform direkt über der Unterkonstruktion ausgerichtet ist, können beide Teile passgenau ineinander gefädelt werden. Dies ist der kritische Teil der ganzen Installation, der eine sehr ruhige See erfordert und bei schlechten Wetterbedingungen nicht durchführbar ist. Ist dieser Vorgang geglückt, wird die Plattform mittels einer hydraulischen Hubvorrichtung nach oben gehoben, was auch als „Aufjacken“ bezeichnet wird. Als Schutz vor Jahrhundertwellen befindet sich die Plattform rund 20 Meter über dem Meeresspiegel. BorWin2 ist auf jahrzehntelangen Betrieb in der rauen Nordsee ausgelegt.

Die mit einem Hubschrauberlandeplatz ausgestattete Plattform wurde von Nordic Yards im Auftrag von Siemens in der Werft in Warnemünde hergestellt. Die Werft wurde von Siemens mit der Fertigung von insgesamt drei HGÜ-Plattformen beauftragt. Die BorWin2-Plattform wiegt mit 12.000 Tonnen mehr als 20 vollgetankte und beladene Großraumflugzeuge vom Typ Airbus A380. Mit 72 Meter Länge und 54 Meter Breite entspricht ihre Grundfläche mehr als der Hälfte eines Fußballfeldes. Auf sieben Decks bei 25 Meter Gesamthöhe beherbergt sie neben der Technik zur Hochspannungsgleichstrom-Übertragung (HGÜ) auch ein Wohnquartier.

Für die nachfolgende Projektphase in der Nordsee sind zeitweise bis zu 100 Mitarbeiter gleichzeitig vor Ort tätig. Sie werden nun für den Transport zugeschweißte Türen wieder öffnen und weitere Transportsicherungen sowie Ballastgewichte entfernen und zunächst die maritimen Gewerke wie Positionsleuchten und Funkanlagen in Betrieb setzen sowie Klimaanlage und Wasseraufbereitung in Gang setzen. Eine selbstfahrende Hubplattform, also eine mobile Versorgungs- und Unterkunftsinsel, wird vor Ort Verpflegung und Quartiere für die Mannschaft bereitstellen.

Die Plattformen sind voll automatisiert und können nach der Inbetriebsetzung von Land aus komplett überwacht und gesteuert werden. Kameras und Sensoren ermöglichen dabei ein vollständiges Bild über den jeweiligen Betriebszustand. Die Mannschaftsquartiere auf der Plattform können dann bei Wartungsarbeiten genutzt werden. Siemens wurde von TenneT für zunächst fünf Jahre mit der Wartung der Netzanbindung beauftragt.

Die speziellen Gegebenheiten und Herausforderungen solcher Projekte erforderten eine passende Risikoabsicherung. Bei den Netzanbindungsprojekten in der Nordsee kommen individuell angepasste Versicherungskonzepte zum Tragen, die von der Insurance-Einheit von Siemens Financial Services (SFS Insurance) mitentwickelt wurden. Von den Versicherungslösungen abgedeckt sind Sachschäden an Plattform und den Einbauten während Bau, Verschiffung und in der Gewährleistungszeit.

HGÜ-Lösungen und der dazugehörige Service sind Teil des Siemens-Umweltportfolios. Rund 43 Prozent des Konzernumsatzes entfallen auf grüne Produkte und Lösungen. Das macht Siemens zu einem der weltweit größten Anbieter von umweltfreundlicher Technologie.