Die Energiegewinnung durch Offshore-Windkraftanlagen ist eine der Schlüsseltechnologien im Zusammenhang mit der Dekarbonisierung der Weltwirtschaft.
Vor dem Hintergrund rapide sinkender Kosten und einer starken politischen Unterstützung für die Offshore-Windenergie wird die installierte Kapazität in den kommenden Jahren erheblich steigen. Analysten sagen beispielsweise voraus, dass bis 2030 die Gesamtkapazität 330 Gigawatt (GW) erreichen wird, gegenüber 34 GW im Jahr 2020. Zudem werde es in 24 Ländern Offshore-Windkraftanlagen geben; heute sind es nur neun. Die Gesamtinvestitionen in die Offshore-Windenergie werden in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich mehr als 1 Billion USD betragen. Bis 2030 wird genauso viel Geld in die Offshore- wie in die Onshore-Windenergie investiert werden.
Anfälligkeit von Unterseekabeln
Ungeachtet dieser optimistischen Prognosen sind der Bau und der Betrieb von Windkraftanlagen in der rauen Offshore-Umgebung naturgemäß mit Risiken verbunden. Aufgrund der relativen Neuartigkeit und Komplexität der Technologie ist die Lernkurve für Eigentümer/Betreiber, Auftragnehmer, Zulieferer und Versicherer in diesem wachsenden Bereich steil.
Die Herausforderungen, mit denen die Branche zu kämpfen hat, haben jedoch auch wichtige Erkenntnisse gebracht, die dazu beitragen, künftige Risiken zu verringern, kostspielige Störungen und Ausfälle zu begrenzen sowie die Betriebseffizienz zu verbessern.
Zu den wichtigsten Erkenntnissen gehört die Anfälligkeit der Unterseekabel, die die Turbinen mit den Transformatoren an Land verbinden.
Während die Unterseekabel etwa 10 Prozent der Gesamtkosten eines Windparks darstellen, machen Kabelausfälle etwa 80 Prozent der versicherten Schäden aus.
Wenn ein Unterseekabel beschädigt oder durchtrennt wird, fällt das gesamte Netz der angeschlossenen Turbinen aus, bis die Leitung repariert oder ersetzt ist. Und da die Vorlaufzeit für die Beschaffung neuer Kabel bis zu zwei Jahre betragen kann, können sich diese Ausfälle über einen längeren Zeitraum erstrecken. Dies gilt insbesondere dann, wenn im Vorfeld keine Ersatzkabel gelagert wurden. Auch gibt es nur eine begrenzte Anzahl spezialisierter Kabelverlegungsschiffe, und die Inanspruchnahme eines solchen Schiffes kann den Zeitaufwand für die Reparatur bzw. den Austausch beschädigter Kabel erhöhen.
Bewährte Praktiken zur Risikominimierung
Die Verlegung der Kabel ist ein komplexer Vorgang, der die entsprechenden Vorbereitungen, geologischen Untersuchungen und die Mobilisierung von Spezialgeräten wie Kabelverlegungsschiffen, Lastkähnen, Baggern sowie hochqualifiziertem Personal und Auftragnehmern umfasst. Bereits verlegte Unterseekabel können durch zahlreiche Ursachen beschädigt oder zerstört werden. Hierzu gehören Veränderungen des Meeresgrunds oder der umgebenden maritimen Umwelt, Fischfang, Schifffahrt oder damit zusammenhängende Aktivitäten, schwere Stürme und unsachgemäßer Betrieb der Turbinen (z.B. wenn die kombinierte Geschwindigkeit von Rotor und Spannvorrichtung zu einer Verkrümmung unterhalb der zulässigen Grenzen führt).
Um Versicherungsnehmern und -maklern zu helfen, die vielfältigen Risiken im Zusammenhang mit Unterseekabeln zu managen und zu mindern, hat das Marine Risk Consulting Team von 色多多视频ein Bulletin entwickelt, das die bewährten Praktiken für die Planung, Installation und Wartung von Unterseekabeln beschreibt. Dieses Informationsmaterial basiert auf Erfahrungen aus erster Hand bei der Beurteilung von Kabelausfällen sowie auf umfangreichen Untersuchungen zu den Faktoren, die zu diesen Ausfällen beitragen. Die wichtigsten Beispiele für Best Practices werden im Folgenden hervorgehoben.
Viele der empfohlenen Praktiken und Offshore-Standards basieren auf der vom Carbon Trust entwickelten Anleitung zur Risikobewertung von Kabelverankerungen (CBRA). (Die britische Regierung gründete den Carbon Trust im Jahr 2001, um den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Zukunft zu beschleunigen. Heute arbeitet der Carbon Trust mit führenden Unternehmen, Regierungen und Finanzinstitutionen zusammen, um deren Weg zu „Net Zero“ zu beschleunigen). Das CBRA bietet nach eigenen Angaben eine standardisierte, wiederholbare und qualitative Methode, um das Risikomanagement von Unterseekabeln für Offshore-Windparks zu verbessern, konservative Schätzungen des Restrisikos zu verbessern und letztendlich die Installations- und Versicherungskosten für Unterseekabel zu senken.
Entwicklung des kabeltechnischen Bodenmodells
Bei der Verlegung von Unterseekabeln für Offshore-Windparks müssen viele verschiedene Variablen und Szenarien berücksichtigt werden. Dazu ist es notwendig, umfangreiche Informationen über die relevanten Bedingungen des Meeresbodens zu sammeln und zu analysieren – vom Fundament der Turbine bis zur Anlandung der Leitung. Auch die umgebende Meeresumwelt und das allgemeine Aktivitätsumfeld in dem Gebiet müssen detailliert bewertet werden.
Die gesammelten geologischen, geophysikalischen und geotechnischen Informationen sollten dann zur Entwicklung eines technischen Bodenmodells verwendet werden, um die Streckenführung zu optimieren und Beschränkungen der Verlegetiefe, Navigationseinschränkungen und operative Risikopotenziale zu verstehen. Zu den kritischen Variablen gehören:
- Parameter/Beschränkungen für die Verlegetiefe. Wenn die Kabel zu seicht verlegt werden, steigt das Risiko von Schäden durch Fischerei und Schifffahrt. Sind sie hingegen zu tief verlegt, kann der durch die Kabel fließende Strom aufgrund der isolierenden Wirkung des Meeresbodens abnehmen.
- Sedimentmobilität. Die Kenntnis der potenziellen Sedimentmobilität ist von entscheidender Bedeutung, da ein Kabel, das Bewegungen ausgesetzt ist, viel wahrscheinlicher durch Fischerei- oder Schifffahrtsaktivitäten beschädigt wird als ein eingegrabenes Kabel, z.B. durch das Verhaken von Ankern. Kabel können auch aufgrund der Sedimentmobilität und der Kolkbildung, die durch Meeresbodenströmungen in sandigen Gebieten verursacht wird, Ermüdungsschäden aufweisen. Außerdem können bewegliche Sedimente durch Wellenbelastung ihre Festigkeit verlieren oder sich „verflüssigen“, wodurch die Gefahr besteht, dass das Kabel aufschwimmt und die Verlegetiefe verloren geht.
- Andere bestehende Kabel. In vielen Fällen wurden bereits Unterwasserkabel zwischen dem Offshore-Windpark und der Anlandung an der Küste verlegt. Wenn sich zwei Anlagen berühren, können beide Leitungen schnell ausfallen. Daher muss jedes Kabel, das ein anderes kreuzt, so verlegt werden, dass ein ausreichender Abstand zwischen den bestehenden Anlagen und dem neuen Kabel gewährleistet ist.
Weitere Überlegungen
Während der Kabelverlegungsarbeiten muss ein qualifizierter Sachverständiger anwesend sein, für dessen Leistungen angemessene Mittel bereitgestellt werden müssen.
Schadensverhütungs- und Reparaturpläne sollten im Voraus erstellt werden. Erstere sollten einen strengen Zeitplan für Inspektionen umfassen, der durch Standortdaten und Seeinformationen unterstützt wird, um potenzielle Probleme zu erkennen und zu beheben. Letztere sollten u.a. die Lagerung zusätzlicher Kabellängen an strategischen Hafenstandorten und die vorherige Festlegung von Schiffen und Besatzungen umfassen, die die Unterseekabel reparieren könnten.
Die Abwicklung von Schadenfällen im Zusammenhang mit Unterseekabeln erfordert ein umfassendes Wissen und Verständnis der Kabelbeschaffenheit, der Herstellung, der Installation und des Verhaltens vor Ort. Da immer mehr Offshore-Windparks errichtet werden, wird die Anzahl und Komplexität dieser Schäden zunehmen. Folglich haben Versicherungsnehmer, -makler und anbieter ein gemeinsames Interesse daran, Experten mit fundiertem Fachwissen über Unterseekabel zu beauftragen.
Neben dem Risk Consulting Bulletin von 色多多视频zu Unterseekabeln gibt es weitere Ressourcen zu diesem Thema wie das Cable Burial Risk Assessment des Carbon Trust und Veröffentlichungen des International Cable Protection Committee (ICPC). Das ICPC ist die wichtigste Organisation, die sich mit dem Schutz der weltweiten Unterseekabel befasst, und hat praktische Empfehlungen zu Themen wie der Verlegung neuer Kabel in der Nähe anderer Kabel entwickelt.
