Leistungsstarke DC-USV puffert GNSS-­Referenzstationen in Offshore-Windparks

Im Auftrag des Energieerzeugers Vattenfall installierte die Firma Allsat, ein Spezialist für GNSS-Positionierung, für die Errichtung des Offshore-Windparks Dan Tysk zwei parallellaufende GNSS-Referenzstationen auf der Forschungsplattform Fino 3 in der Nordsee, 70 km westlich von Sylt. Um das Risiko aufwendiger und kostspieliger Offshore-Wartungseinsätze aufgrund von Strom­schwankungen und Netzausfällen auszuschließen, entschloss sich das Unternehmen, seine Referenzstationen mit leistungsstarken Outdoor-USVs von Slat zu puffern.

Seit Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) ist der Anteil dieser Energiequellen am Stromverbrauch in Deutschland von rund 6 Prozent im Jahr 2000 auf 31,7 Prozent 2016 gestiegen.

Bis zum Jahr 2025 sollen es laut Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 40 bis 45% sein. Als zukunftsweisend gelten Offshore-Windkraftanlagen, deren Ausbau mehr und mehr vorangetrieben wird. Ende 2016 waren sie mit einer Gesamtleistung von 4.108 Megawatt (MW) am deutschen Netz. Für 2030 strebt die Bundesregierung eine Leistung von 15.000 MW an.

Bauwerke der Windenergieanlagen müssen jedem Wetter, und natürlich der Naturgewalt des Meeres, dauerhaft standhalten. Sogenannte GNSS-Referenzstationen haben beim Bau eines Offshore-Windparks die Aufgabe, über Sensoren die geodätischen Daten zu liefern, die für die Realisierung einer präzisen Position zur Errichtung der Fundamente von Windkrafttürmen auf dem Meeresboden sowie bei der Vernetzung einzelner Windkraftanlagen und der Verlegung der Landanschlusskabel benötigt werden.

Die Firma Allsat gilt als Spezialist für GNSS-Positionierung. Im Auftrag des Energieerzeugers Vattenfall installierte sie im November 2012 zunächst für die Errichtung des Offshore-Windparks Dan Tysk zwei parallellaufende GNSS-Referenzstationen auf der Forschungsplattform Fino 3 in der Nordsee, 70 km westlich von Sylt. Nach dessen Fertigstellung 2015 wurden die Stationen dann bis zum Frühjahr 2017 für den Bau des Offshore-Windparks Sandbank, 20 km von Dan Tysk entfernt, genutzt.

Signale empfangen und umwandeln
Die GNSS-Referenzstationen bestehen aus Empfängern, Antennen und Funkmodems. Sie sollen damit Signale von GPS, GLONASS und Galilei empfangen, um sie dann in Echtzeit-Korrekturdaten umzuwandeln und dadurch eine präzise Positionierung und Navigation zu ermöglichen. Das allerdings kann nur bei gleichbleibender Bestromung einwandfrei funktionieren. Um das Risiko aufwendiger und kostspieliger Offshore-Wartungseinsätze aufgrund von Stromschwankungen und Netzausfällen auszuschließen, entschloss sich Allsat, seine Referenzstationen mit leistungsstarken Outdoor-USVs zu puffern.

Die Wahl fiel auf die DC-USV EPV 640 PMV2 von Slat (640 Wh), da sie wesentliche Vorteile bot:Durch ihre robuste Bauart (IP66) mit hoher Stoß- und Windbeständigkeit, ihre 100%ige Wasserdichte und die absolut stabile 12V- und 24V-Ausgangsspannung konnte diese Notstromversorgung als besonders offshore-tauglich eingestuft werden. Hinzu kam die Garantie einer langen, autonomen Überbrückungszeit durch die zyklisch sich aufladende Lithium-Batterie. Unverzichtbar für das Gesamtmanagement war weiterhin die vorhandene Webserver-/SNMP-Anbindung, die es den ALLSAT-Ingenieuren erlaubte, Zustandsinformationen in Echtzeit via Fernabfrage aufzurufen.

Von 2012 bis zur Desinstallation im Frühjahr 2017 liefen die Referenzstationen für Dan Tysk und Sandbank störungs- und wartungsfrei, so dass dem Einsatz der EPV von SLAT für künftige Projekte – mittlerweile ist die USV mit einer Gesamtleistung von 760 Wh verfügbar -, nichts mehr im Weg stand. So wurden in diesem Jahr die GNSS-Referenzstationen des an der Westküste Jütlands zu errichtenden Offshore-Windparks HornsRev3 mit EPVs ausgestattet. Auch hier lautete die Devise: Besser auf Nummer sichergehen! Denn nicht zuletzt wird mit diesem Projekt eine weitere Steigerung der Offshore-Windenergieleistung angestrebt. Zum Vergleich: Dan Tysk liefert 288 MW, was einem Energiebedarf von ca. 400.000 Haushalten entspricht. HornsRev3 hingegen soll einmal mit einer Gesamtleistung von 400 MW ans Netz gehen.