FLOTANT-Projekt zur Entwicklung eines Verbundkabelsystems für Tiefseewindparks

Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA, Aachen, Deutschland) hat gemeinsam mit 17 Partnerorganisationen ein Konzept und ein Basic Engineering für eine schwimmende Konstruktion aus Hybridbeton/Thermoplast-Verbund für Tiefwasser-Windparks entwickelt.

Im Projekt FLOTANT werden die Projektpartner TFI Marine (Dublin, Irland) und Future Fibers (Alcàsser, Spanien) zusammen mit ITA das Designkonzept für ein Windpark-Verankerungssystem auf Basis des Einsatzes von Hochleistungs-Carbonfasern/Thermoplasten leiten Kabel zum Festmachen. Zu den Zielen gehören die Verbesserung der Kosteneffizienz, Flexibilität und Robustheit des Systems, und die Projektpartner streben den Einsatz in Wassertiefen von 100 bis 600 Metern an, was laut ITA die Stromgestehungskosten (LCOE) des schwimmenden Systems (85-95 €) optimieren würde pro Megawattstunde bis 2030). Der Projektpartner AIMPLAS (Paterna, Spanien), unterstützt von ITA, wird das Stromkabel und das Verankerungssystem implementieren.

Für die Konstruktion von Festmacherkabeln hat ITA ein neues Verfahren zur Pultrusion von thermoplastischen Profilbauteilen auf Basis vorimprägnierter Verstärkungsfasern (TP-Profiles) entwickelt. Dieses Verfahren soll die kontinuierliche Herstellung von unidirektional verstärkten Stäben auf Basis von Kohlefaser (CF) und Polyamid (PA6) ermöglichen. Zu den in Betracht gezogenen Anforderungen gehörten die Fähigkeit, einer aggressiven Salzwasserumgebung standzuhalten, hohe mechanische Anforderungen, die Fähigkeit zur Sensorintegration und die Sicherheit für das Ökosystem Ozean.

In der ersten Phase der Prozessentwicklung hat ITA einen 14-Stunden-Zirkel der kontinuierlichen Produktion erreicht. Über den gesamten Zeitraum konnte ein komplett imprägniertes und konsolidiertes TP-Profil hergestellt werden. Im nächsten Schritt werden diese Profile auf die erforderlichen mechanischen Eigenschaften getestet und das Kabeldesign für die hohen Belastungen von festmachenden Offshore-Plattformen entwickelt. In der zweiten Jahreshälfte 2020 soll eine Komponente entwickelt werden, um die Flora rund um den Windpark zu schützen. Bis Ende 2021 soll das Pultrusionsverfahren auf den industriellen Maßstab hochskaliert werden.