FLOTANT: Innovatives Verbundwerkstoff-Verankerungssystem für Offshore-Windparks in tiefen Gewässern

Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA, Aachen, Deutschland) hat sich mit 17 Partnerorganisationen zusammengeschlossen, um ein Konzept und eine Basisplanung für eine hybride Beton/thermoplastische Verbund-Schwimmstruktur für Offshore-Windparks in tiefen Gewässern zu entwickeln.

Projektziele und Partner

Im FLOTANT-Projekt werden die Projektpartner TFI Marine (Dublin, Irland) und Future Fibres (Alcàsser, Spanien) zusammen mit ITA das Designkonzept für ein Windpark-Verankerungssystem basierend auf hochleistungsfähigen Carbonfaser/thermoplastischen Verankerungskabeln leiten. Ziele sind die Verbesserung der Kosteneffizienz, Flexibilität und Robustheit des Systems. Die Projektpartner streben eine Installation in Wassertiefen von 100–600 Metern an, was ITA zufolge den Levelized Cost of Energy (LCOE) des Schwimmsystems optimieren würde (85–95 Euro pro Megawattstunde bis 2030). Projektpartner AIMPLAS (Paterna, Spanien), unterstützt von ITA, wird das Stromkabel- und Verankerungssystem implementieren.

Neuer Pultrusionsprozess für thermoplastische Profile

Für das Verankerungskabel-Design entwickelte ITA einen neuen Prozess für die Pultrusion thermoplastischer Profilkomponenten basierend auf vorimprägnierten Verstärkungsfasern (TP-Profile). Dieser Prozess soll die kontinuierliche Produktion von unidirektional verstärkten Stäben basierend auf Carbonfaser (CF) und Polyamid (PA6) ermöglichen. In Betracht gezogene Anforderungen umfassten die Fähigkeit, aggressiver Salzwasserumgebung standzuhalten, hohe mechanische Anforderungen, die Möglichkeit zur Sensorintegration und Sicherheit für das Meeresökosystem.

In der ersten Phase der Prozessentwicklung erreichte ITA einen 14-stündigen Kreis kontinuierlicher Produktion. Ein vollständig imprägniertes und konsolidiertes TP-Profil konnte über den gesamten Zeitraum produziert werden. Im nächsten Schritt werden diese Profile auf die erforderlichen mechanischen Eigenschaften getestet, und das Kabeldesign für die hohen Lasten der Verankerung von Offshore-Plattformen wird entwickelt. Im zweiten Halbjahr 2020 wird eine Komponente entwickelt, um die Flora um den Windpark zu schützen. Der Pultrusionsprozess soll bis Ende 2021 auf Industriemaßstab hochskaliert werden.