Offshore Windenergie
TotalEnergies gehört zu den führenden Offshore-Wind-Experten. Mit seinem Know-how entwickelt, baut und betreibt das Unternehmen weltweit erfolgreich Offshore-Windparks.
Mehr über Offshore Windenergie endtecken
Rückenwind für die Energiewende
Windenergie ist unerschöpflich verfügbar und klimaverträglich – und deswegen ein wichtiger Bestandteil des nachhaltigen Energiesystems der Zukunft.
Mit Windkraft zu Net Zero
Erneuerbare Energien stellen einen zunehmenden Anteil des europäischen und deutschen Strommixes. Mittlerweile deckt Strom aus regenerativen Quellen EU-weit 43 Prozent der Nettostromerzeugung ab. Mit einem Anteil von knapp 20 Prozent ist Windkraft erneuerbarer Energieträger Nummer eins. Auch für uns als Multi-Energie-Unternehmen spielt Windenergie eine bedeutende Rolle. Denn wir haben uns ambitionierte Ziele gesetzt. Wir wollen weltweit bis 2030 zu den Top 5 Produzenten erneuerbarer Energien gehören – mit einer Stromerzeugung von mehr als 100 Terawattstunden (TWh). Windkraft macht bereits ein Drittel dieser Zielkapazität aus – Tendenz steigend. Das bedeutet einerseits Wachstum. Andererseits wollen wir weniger: Unser Ziel ist es, unsere CO2-Emissionen bis 2050 spürbar zu reduzieren und CO2-Neutralität zu erreichen. Und dafür bauen wir grüne Energien konsequent aus. Wir investieren umfassend in kohlenstoffarme Moleküle, ein integriertes Stromgeschäft und den Ausbau erneuerbarer Erzeugungskapazitäten – über 11 Milliarden Euro weltweit allein in den vergangenen drei Jahren.
Von der Windmühle zur Windkraftanlage
Windkraft zählt zu den ältesten Energieformen – seit Jahrtausenden treibt sie Windmühlen an, lässt Drachen steigen oder Segelboote über die Weltmeere treiben. Das Faszinierende am Wind: Seine Kraft ist unerschöpflich. Und nicht nur das. Der Energiegehalt des Windes steigt kubisch. Verdoppelt sich die Windgeschwindigkeit, nimmt die Energie um das Achtfache zu. Diesen Vorteil kannte Poul La Cour im 19. Jahrhundert zwar noch nicht – trotzdem wurde der einfallsreiche Däne zum Wegbereiter der modernen Windkraft. Denn La Cour erfand die ersten stromerzeugenden Windkraftanlagen. Diese ähnelten mit ihren vier Flügeln noch den klassischen Windmühlen, wie wir sie aus den Niederlanden kennen. Auch ihre Leistung lag mit bis zu 35 Kilowatt (kW) weit unter den bis zu 22 Megawatt (MW), die Windräder der neuesten Generation erbringen können. Dennoch: Der Anfang war getan. In der Folge entwickelte sich Dänemark zum Pionierland für Windenergie, viele technologische Innovationen haben ihren Ursprung im Norden.
Aus Luft wird grüner Strom: So funktionieren Windenergieanlagen
Die Windkraft ist längst aus ihrer Experimentierphase entwachsen und zu einem festen Standbein unserer nachhaltigen Energieversorgung geworden. Als regenerative Stromquelle ist Windkraft für die Defossilisierung unserer Energieversorgung ein wesentlicher Bestandteil – nicht nur für die direkte Elektrifizierung, sondern auch für die Herstellung von grünem Wasserstoff.
Aber wie funktioniert das eigentlich, aus unsichtbarer Luft elektrischen Strom herzustellen? Entscheidend sind die Rotorblätter eines Windrades. Sie sind wie die Tragflächen eines Flugzeugs geformt: oben gewölbt, unten flach. Strömt Wind über die Rotorblätter, muss er aufgrund der Wölbung eine längere Strecke zurücklegen. Das erzeugt einen Unterdruck und in der Folge die nötige Bewegungsenergie. Diese sogenannte kinetische Energie sorgt dafür, dass sich der Rotor dreht. Moderne Windkraftanlagen schalten sich ab einer Windgeschwindigkeit von 2 Metern pro Sekunde ein; für die Stromerzeugung sind mindestens 4 Meter pro Sekunde nötig. Weht ausreichend Wind, wandelt ein Generator die mechanische Rotationsenergie in elektrische Energie um. Dabei entstehen wie bei allen Energieträgern Umwandlungsverluste. Unter optimalen Bedingungen lassen sich aber immer noch bis zu 59 Prozent der Windenergie nutzen. In der Praxis liegt der Energieertrag durchschnittlich zwischen 45 bis 50 Prozent. Bevor der gewonnene Strom ins deutsche Netz eingespeist werden kann, muss er an die erforderliche Netzfrequenz von 50 Hertz angepasst werden. Dies geschieht in einem so genannten Umrichter. Dieser wandelt Wechselspannung in eine andere Spannungshöhe, Frequenz oder Phasenzahl um.
Höher, schneller, mehr Windstrom
Für die Leistungsfähigkeit von Windrädern spielt ihre Größe eine wichtige Rolle. Je höher eine Anlage, desto besser. Die Faustregel besagt, dass jeder zusätzliche Höhenmeter den Stromertrag um etwa 1 Prozent steigert. Optimale Windverhältnisse herrschen in rund 100 Metern Höhe. Dort strömt die Luft gleichmäßig und der Wind weht besonders stark. In Bodennähe dagegen können, beispielsweise durch Bäume, ungünstige Luftwirbel entstehen. Diese mindern die verwertbare Energie. Wird Strom onshore (also an Land) erzeugt, können Windräder zwischen 90 und 130 Metern hoch gebaut werden. Ihr Rotordurchmesser beträgt etwa 90 Meter. Bei der Offshore-Stromerzeugung (also auf dem Meer) sind die Anlagen deutlich höher. Hier können Windräder Höhen über 170 Meter und Rotordurchmesser von über 200 Metern erreichen.
Die Leistung eines Windrades hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Größe, Rotordurchmesser und natürlich die Windverhältnisse entscheiden, wie viel Energie eine Anlage erzeugen kann. In der Regel produzieren Windkraftanlagen an sogenannten Starkwindstandorten deutlich mehr Strom. Das ist in Küstennähe oder auf dem Meer der Fall. Bei guten Bedingungen kann ein Offshore-Windrad zwischen 7 bis 10 Millionen, manche sogar bis zu 15 Millionen Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr erzeugen. Letzteres entspricht in etwa dem Bedarf von 4.000 Haushalten.
Wir ernten Wind – jeden Tag, weltweit
Windenergie stellt für uns einen wesentlichen Baustein auf dem Weg in eine CO2-neutrale Zukunft dar. Deshalb machen wir Tempo. Wir befinden uns auf einem guten Weg, unser Zwischenziel von weltweit 35 Gigawatt (GW) an installierter Wind- und Solar-Kapazität bis 2025 zu realisieren. Weltweit sind die ersten Offshore-Windparks in Betrieb, weitere sind im Bau oder in der Entwicklung. Bei der Erzeugung von Windstrom auf See bauen unsere Teams auf unserer langjährigen Offshore-Expertise auf. Ein gutes Beispiel ist unser schottischer Windpark „Seagreen“. Seit Oktober 2023 ist die Anlage vollständig in Betrieb und kann Strom für bis zu 1,6 Millionen Haushalte produzieren. Die 114 Windturbinen sind in 59 Metern Tiefe auf dem Boden der Nordsee verankert – damit ist „Seagreen“ der tiefste Festboden-Windpark der Welt. Auf diesen Erfolgen ruhen wir uns aber nicht aus. Sondern investieren weiter. Auch im Onshore-Bereich stehen die Zeichen weltweit auf Wachstum. Neben den Windkraftanlagen in Betrieb befinden sich weitere im Bau oder in der Entwicklung.
Steife Brise im Doppelpack: Zwei neue Windparks in der Nord- und Ostsee
Mit einer installierten Leistung von über 66 GW ist Deutschland das führende Windland in Europa. Weltweit liegt die Bundesrepublik auf Platz drei, nur China und die USA produzieren mehr Windstrom. Auf den Offshore-Bereich entfallen insgesamt 8,5 GW Gesamtleistung. Damit liegt Deutschland europaweit hinter dem Vereinigten Königreich auf Platz zwei. Aufgrund seiner Küsten und der vorhandenen Hafeninfrastruktur bietet Deutschland gute Voraussetzungen für die Errichtung von Offshore-Windparks. Im Juli 2023 haben wir von der Bundesnetzagentur den Zuschlag erhalten, zwei Windparks auf See zu entwickeln. Die Konzession N-12.1 liegt in der Nordsee, 170 Kilometer von der Küste entfernt und erstreckt sich über eine Fläche von etwa 200 Quadratkilometern. Die Konzession O-2.2 liegt in der Ostsee, 40 Kilometer von der Küste entfernt und umfasst eine Fläche von etwa 100 Quadratkilometern. Mit einer Kapazität von 2 GW beziehungsweise 1 GW werden die beiden Windparks eine Strommenge liefern, die dem Verbrauch von mehr als 3 Millionen Haushalten entspricht.
