Die Netzanbindung BorWin3 mit 900 Megawatt (MW) Übertragungsleistung ist für Siemens bereits der fünfte Auftrag des deutsch-niederländischen Netzbetreibers TenneT zur Anbindung von Offshore-Windparks in der deutschen Nordsee. „BorWin3 wird fast eine Million deutsche Haushalte mit sauberer Windkraft versorgen. Hier können wir nun die umfassenden Erfahrungen aus unseren ersten vier Pionierprojekten in der Nordsee voll einbringen“, sagte Karlheinz Springer, CEO der Division Power Transmission im Siemens-Sektor Energy. Die kommerzielle Inbetriebnahme von BorWin3 ist 2019 vorgesehen.

Zwei Konverter im Einsatz
Der Lieferumfang umfasst alle Hochspannungsbetriebsmittel des Netzanschlusssystems sowie die gesamte Landstation. Wesentlicher Bestandteil sind die beiden Konverter, die für die Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom und zurück in Wechselstrom sorgen. Daneben liefert Siemens zwei Leistungstransformatoren pro Station mit einer Leistung von rund 670 MVA sowie die gesamte luft- und gasisolierte Hochspannungsschaltanlagentechnik. Zudem ist Siemens für den gesamten Bau der Landstation verantwortlich. Die HGÜ-Konvertermodule werden in der Nürnberger Stromrichterfabrik von Siemens konstruiert, gefertigt und getestet. Es handelt sich um die bewährte Technologie, die Siemens bereits erfolgreich in den vier Offshore-Projekten einsetzt. Die Leistungstransformatoren fertigt Siemens ebenfalls am Standort Nürnberg.

Bei der von Siemens eingesetzten Konvertertechnologie namens HVDC Plus handelt es sich um Voltage-Sourced-Converter in Modular-Multilevel-Converter-Bauweise (VSC MMC). Siemens ist als Pionier der VSC MMC-Technik auf diesem Gebiet technologisch führend. Im Gegensatz zur klassischen Variante der Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ), die nur in Netzen mit ausreichender Kurzschlussleistung zum Einsatz kommen kann, ermöglichen Anlagen mit HVDC Plus den Schwarzstart von Inselnetzen. Dies ist für den Betrieb des Offshore-Netzes eine wichtige Grundvoraussetzung. Die modulare VSC-Technik reduziert die Komplexität und damit den Platzbedarf der Anlagen – gerade für den Einsatz auf Offshore-Plattformen eine zwingende Voraussetzung. Zudem sorgt HVDC Plus für eine nahezu ideal sinusförmige Wechselspannung und eine glatte Spannung im Gleichspannungskreis. Der Einsatz von Oberschwingungsfiltern ist somit überflüssig.

Grosse Spannung – weniger Verluste
Mit der rund 160 Kilometer (km) langen Netzanbindung können mehrere Meereswindparks ans Festland angebunden werden. Der von den Windkraftwerken angelieferte Wechselstrom mit 155 Kilovolt (kV) Spannung wird auf der BorWin3-Offshore-Plattform in Gleichstrom mit 320 kV umgewandelt. Grundsätzlich gilt: Je höher die Spannung, desto mehr Energie kann über ein Kabel übertragen werden und desto geringer fallen die Verluste aus. Kabelverbindungen von mehr als 80 km werden in der Regel mit Gleichstrom realisiert, weil das meist wirtschaftlicher ist. Zudem würde über eine Wechselstromleitung dieser Länge und Leistung ein Grossteil der nutzbaren Energie ohne zusätzliche Kompensationsmassnahmen verloren gehen. Die elektrische Energie wird bei der BorWin3-Verbindung über Kabel 130 km im Meer und weitere 30 km an Land zum Netzeinspeisepunkt Emden transportiert. Zur weiteren Übertragung und Verteilung wird der Gleichstrom in einer Station auf dem Festland wieder in Wechselstrom umgewandelt. Dank der effizienten HGÜ-Technologie von Siemens liegen die Übertragungsverluste der Verbindung exklusive Kabelverlusten bei weniger als drei Prozent.

5 Nordsee-Netzanbindungen
Die Plattform wird als Mutterplattform mit Hubschrauberlandeplatz und Mannschaftsquartieren ausgeführt. Siemens liefert im Wesentlichen die HGÜ-Technologie der Plattform und verantwortet den Bau der kompletten HGÜ-Konverterstation an Land. Insgesamt realisiert Siemens nun fünf Nordsee-Netzanbindungen für TenneT. Die bisherigen Projekte sind: HelWin1 (576 MW) und HelWin2 (690 MW) vor Helgoland, BorWin2 (800 MW) vor Borkum sowie SylWin1 (864 MW) vor Sylt. Diese Netzanbindungen sind im Fertigstellungsgrad bereits fortgeschritten und sollen sukzessive zwischen 2014 und 2015 in Betrieb gehen.

Beinahe 50% grüne Produkte
HGÜ-Lösungen und der dazugehörige Service sind Teil des Siemens-Umweltportfolios. Rund 43 Prozent des Konzernumsatzes entfallen auf grüne Produkte und Lösungen. Das macht Siemens zu einem der weltweit grössten Anbieter von umweltfreundlicher Technologie.

Text: Siemens