Kabel-Qualitätssicherung für Offshore-Windpark Amrumbank West
 

Kabel-Qualitätssicherung

Sportliche Arbeitsbedingungen für Uniper Anlagenservice im küstenfernen Offshore-WindparkAmrumbank West.

Kunde:

E.ON Climate & Renewables

Zeitraum:

2014 - 2016

Zusammenfassung

Der erste kommerzielle küstenferne Offshore-Windpark von E.ON liegt rund 35 Kilometer nördlich von Helgoland. Insgesamt 80 Windkraft-Turbinen mit einer Gesamtleistung von 302 Megawatt (MW) wurden von April 2014 bis September 2016 miteinander verbunden und die Kabel in einem Ringnetz zur Substation geführt, einem im Meer installierten Umspannwerk. Das Team von Uniper Anlagenservice war für die Qualitätssicherung zuständig und gewährleistete die korrekten Anschlüsse.

Herausforderung

Im Unterschied zu einer Windkraftanlage an Land, „onshore“, steht ein Kraftwerk im Meer – also Turm, Maschinenhaus und Rotor – zusätzlich auf einem „Transition Piece“: ein 20 Meter hoher Basisturm mit Anlegestelle für Boote und vor allem mit der Elektrik für die nötigen Kabelanschlüsse vom Meeresgrund. Hier sollten Alexander Seier und ein Team von spezialisierten Elektrikern gut zweieinhalb Jahre zu tun haben.

Lösung

Das UAS Team bereitete sich ausgiebig auf die ungewöhnlichen Arbeitsbedingungen vor. Wie sichere ich mich und andere gegen einen Absturz? Wie verhalte ich mich richtig bei einer nötigen Rettung? Wie weise ich ankommende Hubschrauber auf einer Substation ein und nehme die Ankommenden in Empfang? In umfangreichen Post-Lay-Tests wurden die Funktionsfähigkeit der verlegten Kabel überprüft. Nachdem alle Transition Pieces angeschlossen und mit der Substation verbunden waren wurden Turme, Maschinenhäuser und Rotoren aufgesetzt und der Windpark konnte in Betrieb gehen. 

 

Key Facts

320

Megawatt (MW)

Gesamtleistung erzeugen die 80 Windkraftturbinen von Siemens und versorgen damit ca. 300.000 Haushalte mit Strom.

740.000

Tonnen

klimaschädliches Kohlendioxid spart der Windpark mit dieser Leistung ein. 

20-24

Meter

beträgt die Wassertiefe, in der der Windpark Amrumbank West auf einem Monopfahl errichtet wurde. 

„Wir waren sehr zufrieden mit der kollegialen Zusammenarbeit mit Uniper. Aufgrund der sehr guten Expertise der Uniper- Kollegen hatten wir immer ein gutes Gefühl, wenn sie für uns offshore waren.“
Hendrik Berends
E.ON Climate & Renewables, Electrical Package Manager
Wacklig: die Brücke für die Crew zum Einsatzort "Transition Piece" zur Kabel-Qualitätssicherung
Wacklig: die Brücke für die Crew zum Einsatzort "Transition Piece" zur Kabel-Qualitätssicherung
Alexander Seier (2.v.links) mit seiner Anschluss-Crew für das Projekt Amrumbank West
Alexander Seier (2.v.links) mit seiner Anschluss-Crew für das Projekt Amrumbank West
Nach dem Ende der Anschlussarbeiten wurden die Windkraftanlagen aufgesetzt.
Nach dem Ende der Anschlussarbeiten wurden die Windkraftanlagen aufgesetzt.
Wenig Platz für viel Arbeit: der Innenraum in einem "Transition Piece"
Wenig Platz für viel Arbeit: der Innenraum in einem "Transition Piece"

Komplette Projekt-Story

Höher als drei Meter dürfen die Wellen nicht schlagen. Der Arbeitsraum misst vier Meter im Durchmesser. Eine Schicht dauert zwölf Stunden, Tag und Nacht, zwei Wochen täglich. Bis Helgoland sind es 35 Kilometer. Sportliche Bedingungen für Uniper Anlagenservice im Offshore-Windpark Amrumbank West.

Anschluss gefunden

Der erste kommerzielle küstenferne Offshore-Windpark von E.ON liegt rund 35 Kilometer nördlich von Helgoland. Insgesamt 80 Windkraft-Turbinen von Siemens mit einer Gesamtleistung von 302 Megawatt (MW) erzeugen Strom für circa 300.000 Haushalte. Im Vergleich zu konventioneller Energieerzeugung erspart Amrumbank West der Umwelt etwa 740.000 Tonnen klimaschädliches Kohlendioxid. „Von April 2014 bis September 2016 wurden die Anlagen miteinander verbunden und die Kabel in einem Ringnetz zur Substation geführt, einem im Meer installierten Umspannwerk“, sagt Projektleiter Peter Sanewski von Uniper Anlagenservice (UAS). „Uniper Technologies hatte dafür den Auftrag von E.ON Climate & Renewables bekommen und uns hinzugezogen.“ „Wir waren für die Qualitätssicherung zuständig und gewährleisteten die korrekten Anschlüsse“, ergänzt Fachbauleiter Alexander Seier. Sein Job hatte aber schon August 2013 begonnen: Im belgischen Hoboken prüfte er die Güte und Vollständigkeit der Materialien für die elektrischen Verbindungen und Installationen im Nieder-, Mittel- und Hochspannungsbereich. „Bis auf ein paar Kratzer und Beschriftungen war alles in Ordnung“, erinnert sich Seier.

Spinne im Netz

Es folgte der sogenannte Sail Out, das Verschiffen der Substation auf hoher See. Die Substation ist gewissermaßen die Spinne im Netz der Windkraftanlagen: Zu ihr führen alle Innerparkkabel, von ihr gelangt der Strom mittels zwei acht Kilometer langer Exportkabel zur Konverterstation „HelWin beta“. Von dort weitere 85 Kilometer durch die Nordsee an die Küste bei Büsum, um schließlich 45 Kilometer südlich beim Umspannwerk Büttel anzukommen. Auf dem Weg wird der Wechselstrom zu Gleichstrom gewandelt, um die Transportverluste möglichst gering zu halten. Und wieder auf dem Festland retour zu Wechselstrom, zur Einspeisung ins Übertragungsnetz.

Im Unterschied zu einer Windkraftanlage an Land, „onshore“, steht ein Kraftwerk im Meer – also Turm, Maschinenhaus und Rotor – zusätzlich auf einem „Transition Piece“: ein 20 Meter hoher Basisturm mit Anlegestelle für Boote und vor allem mit der Elektrik für die nötigen Kabelanschlüsse vom Meeresgrund. Hier sollten Alexander Seier und ein Team von spezialisierten Elektrikern gut zweieinhalb Jahre zu tun haben, am oberen Ende, auf einem Raum mit knapp vier Metern Durchmesser. Vorher waren sie ausgiebig darauf vorbereitet worden. „Wie sichere ich mich und andere gegen einen Absturz? Wie verhalte ich mich richtig bei einer nötigen Rettung?“, zählt der Fachbauleiter auf. „Und Höhenangst sollte man natürlich auch nicht haben.“ Zusätzlich absolvierte er noch eine Schulung zum „Helicopter Landing Officer“, um auf der Substation ankommende Hubschrauber einweisen und die Ankommenden in Empfang nehmen zu können: „Wir von UAS fungierten als Client Representative für E.ON, sozusagen als verlängerter Arm des Kunden.“

Hohe Wellen

Ein Transition Piece nach dem anderen nahmen sich Seier und das Elektriker-Team vor. Nicht ganz einfach schon bei Arbeitsbeginn: Das Versorgungsschiff „Siem Moxie“ steuerte einen der gelben Türme an und fuhr in nur wenigen Metern Abstand eine Gangway aus. Wellengang glich die Brücke aus, aber wacklig war es natürlich trotzdem. Und bei mehr als drei Metern Wellenhöhe musste abgebrochen werden. „Einmal war das Wetter so schlecht, dass wir einige Tage partout nicht andocken konnten. Unser Schiff musste daher die Zeit im Windschatten von Helgoland überbrücken. Das einzige Mal, dass ich seekrank wurde“, sagt Alexander Seier. Buchstäblich erschwert wurdeder Weg über die Gangway durch die vorgeschriebene Ausrüstung: Dazu gehörten neben der Elektriker- Arbeitskleidung ein Überlebensanzug, Klettergeschirr, Schwimmweste, Rucksack mit Lunchpaket und Helm, insgesamt rund 15 Kilogramm schwer.

Der Arbeitstag selbst verlief dagegen meist weniger spektakulär: In jedem Transition Piece waren zwei große, unterarmdicke Kabel mit einem Stahlzug von der Kabeleingangsstelle unter Wasser über das Turminnere nach oben zu ziehen – eines für jeden Abgang des Ringnetzes innerhalb des Windparks. Zuvor hatten Maschinen am Meeresboden Schneisen gegraben, Unterwasserroboter die Kabel hineingelegt und in die Türme eingeführt. Unter der Aufsicht von Alexander Seier befreiten die Elektriker als erstes die Kabel von ihrer Bitumen- Schutzummantelung. Dann kamen die zahlreichen Isolierungs-Schichten an die Reihe. Manche mussten aufwendig entflochten und nach Freilegung der Kupferleitungen wieder zusammengeflochten werden. „In Schulungen war das vorher intensiv geübt worden“, sagt Seier. Denn selbstverständlich durften die Kabel bei der Installation nicht den geringsten Schaden erleiden – zum Beispiel die spezielle Isolationsschicht gegen Feuchtigkeit, nicht unwichtig bei dauerhaft im Meer liegenden Leitungen.

Aufwendige Messungen

Umfangreiche „Post-Lay-Tests“ prüften die Kabel auf ihre Funktionsfähigkeit: Fließt der Strom? Wie ist die Durchgängigkeit, sind Einflüsse von außen´zu erkennen – zum Beispiel Druckstellen oder gar Löcher? Für diese Tests musste die Verbindung zwischen zwei Transition Pieces stehen; und in beiden Türmen mussten Elektriker sein und die Schaltungen vornehmen. Die Messergebnisse gaben exakt Auskunft und lokalisierten eventuelle Schwachpunkte im Meer, beim Anschluss zur Anlage oder oben im Transition Piece. Alexander Seier dokumentierte die Resultate und informierte sofort den Auftraggeber, wenn Reparaturen oder gar Ersatz notwendig wurden. Nach den Tests, etwaigen Reparaturen und Aufräumarbeiten wechselten die Crews zum nächsten der insgesamt 80 Transition Pieces.

Zwei Wochen lang ging das je Team so, jeweils zwölf Stunden täglich. Danach folgten zwei Wochen Heimurlaub zum Ausgleich, bis es wieder zur nächsten Runde auf See ging. Parallel zu diesen Arbeiten sorgten die Techniker unter Aufsicht der UAS für den Anschluss der Substation an das Ringnetz: Zehn ankommende Leitungen von Windkraftanlagen wurden verbunden, und zwei Leitungen gingen von dort zur Konverter-Station HelWin beta in acht Kilometern Entfernung. „Das haben wir zusammen mit Kollegen von Uniper Technologies und weiteren Firmen gestemmt“, sagt Fachbauleiter Seier. Nachdem dann alle Transition Pieces angeschlossen und mit der Substation verbunden waren, erfolgte der „String-Test“: Jeden „Draht“ zwischen ihnen prüften die Experten separat auf seine Funktion. Erst dann konnten Türme, Maschinenhäuser und Rotoren aufgesetzt werden – und der Offshore-Windpark Amrumbank West in Betrieb gehen.
 

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