Einsatz auf hoher See

Heftiger Seegang, salz­hal­tige Luft, Schnee oder Regen — wie soll man da die Kabel von Offshore-Wind­kraf­t­­an­lagen prüfen? HIGHVOLT hat eine Lösung gefunden. Nun wurde sie zum ersten Mal einge­setzt.


1. Die Heraus­for­de­rung

Welt­weit entstehen immer mehr und größere Offshore-Wind­parks. Die Erzeu­gungs­leis­tung der Wind­kraft­an­lagen nimmt dabei stetig zu und damit auch die Betriebs­span­nung der zum Teil über 30 Kilo­meter langen Verbin­dungs­kabel von den Wind­kraft­an­lagen zur Sammel- und Verbindungs­plattform. 66 Kilo­volt sind inzwi­schen üblich, höhere Span­nungen bis zu 145 Kilo­volt sind in der Diskus­sion. Die Fach­leute in der Inter­na­tional Elec­tro­tech­nical Commis­sion (IEC) haben daher 2019 im neuen Stan­dard IEC 63026 für Seekabel bis 72,5 Kilo­volt entschieden, neben dem Soak-Test — einer 24-Stunden-Prüfung bei Nenn­span­nung — nur die Resonanz­prüfung für Betriebs­spannungen größer 36 Kilo­volt zuzu­lassen.


Wir bekomme ich eine Prüf­an­lage auf hohe See? Das ist eine Frage, vor der viele Offshore-Wind­park­be­treiber stehen, sobald sie ihre Kabel testen müssen. (© HIGHVOLT)

Für Kabel mit einer Nenn­span­nung größer 110 Kilo­volt ist das seit Jahr­zehnten Stan­dard. Doch wie bekomme ich eine solche Prüf­an­lage auf die Schalt­an­lagen- und Konverter­plattform? Mitten auf hoher See? Noch dazu bei jedem Wind und Wetter? Die Branche brauchte dafür drin­gend eine Lösung, um die Kabel nach der Instal­la­tion prüfen und im Falle eines später auftre­tenden Defekts die Fehler­quelle finden zu können. Denn sonst kommt kein Strom an Land.

2. Die Lösung

Die Prüf­ex­perten bei HIGHVOLT machten sich ans Werk, damit ihre bewährte Resonanz­prüfanlage fit für den Einsatz auf dem Meer wird. Voran gingen inten­sive Gespräche mit Errich­tern und Betrei­bern von Wind­parks, Kabel­her­stel­lern, Service­dienstleistern und Zertifizierungs­gesellschaften, um die Spezi­fi­ka­tionen und die Proze­duren für den Trans­port, Aufbau und Betrieb zu klären. Klar ist, dass die Prüf­an­lage viel robuster sein muss als ihre Schwester an Land, weil es auf dem Meer gröber zugeht. Auch die Anfor­de­rungen an die Mate­ria­lien und den Betrieb sind wegen der Witterungs­­bedingungen voll­kommen andere.

Das Rende­ring zeigt bereits alle Kompo­nenten der Reso­nanz­prüf­an­lage: Erre­ger­trafo, Dros­sel­spulen und die Container für den Trans­port von Zubehör wie Schalt­schrank, Bedien­gerät und Mess­teiler. (© HIGHVOLT)

Hinzu kommt eine wich­tige Restrik­tion: Die Traglast der Kräne auf dem Meer ist limi­tiert, 3,7 Tonnen bildet die magi­sche Grenze, bis zu der es keine Einschrän­kungen gibt. Und am Ende steht auch die DNV-Zerti­fi­zie­rung an, eine wich­tige Voraus­set­zung, damit die Anlage auf hoher See trans­por­tiert, auf die Platt­form über­ge­setzt und betrieben werden darf.

Die Inge­nieure von HIGHVOLT über­ar­bei­teten das Prüf­system und teilten es auf mehrere Module auf, um die Gewichts­vor­gaben zu erfüllen. Dros­seln und Erre­ger­trafos werden in den Trans­port­rahmen inte­griert, der sie zugleich schützt, offene Hoch­­spannungs­­verbindungen werden als geschirmte Kabel ausge­führt. Damit alle Mate­ria­lien, Lackie­rungen und Schweiß­nähte den beson­deren Anfor­de­rungen auf dem Meer genügen, arbei­tete HIGHVOLT mit erfah­renen Schiffs­bauingenieuren und einer spezia­li­sierten Werft zusammen. Nur zwölf Monate nach der ersten Skizze ist die Prüf­an­lage im HIGH­VOLT-Werk in Dresden bereit für den ersten Praxis­ein­satz.

3. Der erste Einsatz

Den ersten Einsatz erlebt das Prüf­system von HIGHVOLT im November 2021 bei einem Offshore-Wind­par­k­­be­treiber in der Nordsee. Der Wind­park steht kurz vor Fertig­stel­lung und der Betreiber muss über­prüfen, ob die Kabel fehler­frei instal­liert wurden. Die Erfah­rung lehrt, dass über die Hälfte aller Störungs­fälle auf fehler­hafte Instal­la­tionen der Kabel zurück­geht.

Der HIGH­VOLT-Experte hat eine Spezi­al­aus­bil­dung absol­viert, um die Kunden vor Ort bei den Prüfungen unter­stützen zu können. Diese finden nachts statt, da tags­über auf der Platt­form gear­beitet wird. (© HIGHVOLT)

Das Wetter vor Ort zeigt sich bei diesem Einsatz in all seinen Facetten: Von Sonnen­schein bis orkan­ar­tigen Böen mit Regen und Eis ist alles dabei, was diese Jahres­zeit typi­scher­weise zu bieten hat. Ein HIGH­VOLT-Tech­niker ist mit vor Ort, um die Anlage in Betrieb zu nehmen und das Personal des Betrei­bers bei den elek­tri­schen Prüfungen zu unter­stützen. Um über­haupt auf die Platt­form zu dürfen, hat HIGHVOLT drei Service­in­ge­nieure für Offshore-Einsätze quali­fi­ziert.

Dafür mussten sie unter anderem aus zwölf Meter Höhe mit einem Rettungskit ins Meer springen, sich aus einem im Wasser versin­kenden Heli­ko­pter selbst befreien und das Arbeiten in großer Höhe trai­nieren. Der Einsatz auf einer Platt­form ist nämlich alles andere als unge­fähr­lich. Da tags­über noch Bauar­beiten anstehen, liefen die Kabel­prüfungen in der in der Nacht­schicht. Danach ist die Arbeit für den HIGH­VOLT-Service-Inge­nieur erst einmal getan, der Betreiber kann die Prüf­an­lage nun zum nächsten Einsatzort bringen, wo sie schon drin­gend erwartet wird.


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 m.jochim@highvolt.com