Projekt Icebreaker – Eine ganz neue Herausforderung

An vielen Orten entlang der europäischen Küsten stehen mittlerweile Offshore-Windparks für eine Stromproduktion in der Dimension von Großkraftwerken. Auch an schwimmenden Anlagen für tief abfallende Küstenstreifen wird mittlerweile geforscht, um weitere Meeresregionen für die Stromproduktion nutzbar zu machen.

Aus den USA kommt dagegen ein Projekt, das noch weitere Gebiete in den Fokus von Projektierern rücken könnte: Binnengewässer. Seit mehreren Jahren versucht der Entwickler Lake Erie Energy Development Corp. (LEEDCo) ein Demo-Projekt, das aus sechs Windenergieanlagen besteht, im Eriesee aufzustellen.

Der Eriesee ist der viertgrößte der Großen Seen, die an der Grenze zwischen Kanada und den USA liegen. Anrainer auf US-Seite sind die Bundesstaaten Michigan, Ohio, Pennsylvania und New York mit Städten wie Cleveland und Buffalo. Der Anschluss der Offshore-Anlagen an das bestehende Stromnetz stellt aufgrund der kurzen Wege also das geringste Problem dar. Wenn die entsprechenden Kommissionen spätestens im Herbst diesen Jahres dann endgültig grünes Licht für das Projekt geben, könnte es zu einem Novum in den USA kommen: Offshore-Windkraftanlagen in einem Süßwassersee.

Nun ist Offshore-Windkraft in den USA noch immer etwas ganz besonderes, da das Land erst über einen einzigen kleinen Offshore-Windpark verfügt. Diese Art der Energiegewinnung wird von vielen Amerikanern auch immer noch mit Skepsis beobachtet, zumal Experten keine Notwendigkeit darin sehen, im inneren des Landes Offshore-Anlagen aufzustellen. Das simple Argument: Wir haben doch genug Land. Und in der Tat bietet gerade der Mittlere Westen der USA viel Platz bei guten Windverhältnissen. Trotzdem herrscht großes Interesse an dem Pilotprojet.

Vor der Küste von Cleveland sollen die sechs Anlagen errichtet werden. (Bild: LEEDCo)

Zunächst besteht kein großer Unterschied darin, ob die Anlagen in Salz- oder Süßwasser stehen – wenn man von Abnutzungserscheinungen durch aggressives Salz einmal absieht. In diesem speziellen Fall kommt jedoch aufgrund der Lage des geplanten Projekts noch ein weiteres Phänomen hinzu: Im Winter gibt es im schmalen, relativ flachen Eriesee starke Eisbildung. Von den Einheimischen „Ice Shove“ (Eisschub) genannt, bilden sich durch den starken Wind und verschiedene Wasserströmungen Eisschollen, die sich in Ufernähe zu Packeis mit Höhen von über 10 – 15 Metern zusammenschieben können.

Auch in der Ostsee kann sich im Winter Eis auf der Meeresoberfläche bilden. Allerdings weist die amerikanische Zeitschrift Scientific American darauf hin, dass es Unterschiede zwischen der Eisbildung in Salz- und Süßwassergewässern gibt: Gefrorenes Salzwasser hängt tendenziell tiefer unter der Wasserlinie als gefrorenes Süßwasser, das darauf schwimmt – ein Phänomen, das auch von Eisbergen bekannt ist. Wie also kann man die Windkraftanlagen vor den immensen Kräften schützen, die von diesen unkontrollierbaren Eismassen  ausgehen?

Das Projekt der Amerikaner im Eriesee trägt nicht umsonst den Beinamen ‚Eisbrecher‘. An den Türmen der Anlagen sollen dafür umgedrehte Kegel auf Höhe des Wasserspiegels angebracht werden. Die Idee ist, dass die Kegel durch die Verjüngung nach unten hin das Eis, das sich auf die Turbine zu bewegt, ablenken und nach unten am Turm vorbei schieben. Als Gründungsstruktur sind daher sogenannte ‚Mono Buckets‘ vorgesehen, die relativ wenig Angriffsfläche bilden.

Der erste Offshore-Windpark speziell designt für harte Winter mit Eisbildung in Finnland (Bild: Hyötituuli)

Ein ähnliches Testsystem wurde im vergangenen Jahr bereits in Finnland in der Ostsee installiert, konnte jedoch aufgrund des milden Winters bisher sein Können nicht unter Beweis stellen. Ob die Kegel wirklich ausreichen, um für vier lange Wintermonate im Jahr die Anlagen vor den Eisschollen zu schützen, muss sich im Eriesee erstmals unter Beweis stellen.

Bislang haben die Amerikaner vor allem vom Know-how der europäischen Offshore-Windindustrie profitiert. Es wäre also ein weiteres Novum, wenn es in diesem Fall umgekehrt sein würde.