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Minimal Energy: Nordsee vor Borkum im Modell von schräg oben

Simulation · Minimal Energy · Wind und Meer

Nordsee vor Borkum

Der Anfang der deutschen Windkraft auf See als begehbares Modell: zwölf Testanlagen von 2009, ein Cluster mit 284 Anlagen und rund 1.660 MW, Umspann- und Konverterplattformen und der Weg an Land.

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Echt sind jede Anlage mit Jahr aus dem Marktstammdatenregister, Plattformen und Kabelwege (OpenStreetMap) und die Leistungen nach Angaben des Netzbetreibers. Die See ist ohne Höhendaten, der Schiffsverkehr ist schematisch; was die Parks jetzt liefern, rechnet das Modell. Mit Ihren Daten zeigt es mehr, etwa echte Erträge je Park, die Verfügbarkeit oder die Fahrten der Versorgungsschiffe.

Offshore-Wind vor Borkum: Rund 45 km nördlich der Insel begann 2009 mit den zwölf Testanlagen von alpha ventus die deutsche Windkraft auf See – je 5 MW in rund 30 m Wassertiefe, die erste Kilowattstunde im August 2009. Bis 2020 wuchs daneben ein Cluster mit 284 Anlagen und rund 1.660 MW, jede Anlage mit ihrem Jahr aus dem Marktstammdatenregister.

Der Weg des Stroms: Jeder Park sammelt seinen Strom auf einer Umspannplattform und hebt ihn von 33 auf 155 kV. Zwei Konverterplattformen machen daraus Gleichstrom, die erste mit ±320 kV und 800 MW seit Juli 2015, die zweite mit 900 MW seit 2018 – Gleichstrom verliert auf langen Seekabeln weniger. Seekabel bringen den Strom an die Küste bei Norden und weiter ins Emsland.

Die Parks zeigen den Sprung der Technik: 5 MW je Anlage bei alpha ventus und Borkum I, 8,3 MW mit 164 m Rotor bei Borkum Riffgrund 2, damals unter den größten Windrädern der Welt. Versorgungsschiffe bringen Techniker hinaus; in der Sturmnacht liefern die Parks mehr, als gebraucht wird. Für Betreiber und Netzanbindung, Kommunen an der Küste, Kammern und Verbände, Hochschulen und Ausstellungen.

Die Kette des Ortes

  1. 01

    Der Anfang: 2009 begann es mit zwölf Testanlagen: alpha ventus, 45 km vor Borkum.

  2. 02

    Der Cluster: Bis 2020 wuchs der Cluster auf 284 Anlagen mit rund 1.660 MW.

  3. 03

    Sammeln: Jeder Park sammelt seinen Strom auf einer Umspannplattform und hebt ihn von 33 auf 155 kV.

  4. 04

    Gleichstrom: Die Konverterplattform macht daraus Gleichstrom: Der verliert auf langen Seekabeln weniger.

  5. 05

    An Land: Seekabel bringen den Strom an die Küste bei Norden und weiter ins Emsland.

  6. 06

    Wartung: Versorgungsschiffe bringen Techniker zu den Anlagen.

Was dargestellt wird – warum – für wen

Was gezeigt wird Warum Für wen
Cluster mit 284 Anlagen, jede mit Jahr aus dem Register Warumzeigt die Größe der Windkraft auf See vor Borkum Für wenÖffentlichkeit, Planung
Umspann- und Konverterplattformen Warumzeigen, wie Wechselstrom gesammelt und zu Gleichstrom wird Für wenNetzanbindung, Hochschulen
Schaubild „Zubau und Abbau“ Warumzeigt, wie viel Leistung je Jahr dazukommt und wegfällt Für wenVerbände, Politik
Schaubild „Import und Export“ Warumzeigt den Strom über die Grenzen zu den Nachbarn Für wenNetzplanung, Unterricht
Schaubild „Leistung des Ortes 1975–2025“ Warumzeigt den Anstieg der installierten Leistung je Jahr Für wenWirtschaftsförderung, Ausstellungen
Schaubild „Jede Anlage jetzt“ Warumstellt die installierte Leistung gegen das, was jede Anlage in dieser Stunde liefert Für wenBetreiber, Planung
Ereignis „Sturmnacht“ Warumzeigt Überschuss, Abregelung und Speicher, die laden Für wenNetzbetrieb, Öffentlichkeit

Anlagen und Bereiche im Modell

  • alpha ventus

    Das erste deutsche Testfeld auf See: 12 Anlagen mit je 5 MW, je sechs von Areva und REpower, in rund 30 m Wassertiefe. Erste Kilowattstunde im August 2009, vollständig ab April 2010.

  • Umspannplattform alpha ventus

    Wechselstrom-Umspannplattform 110/30 kV. Von hier führt ein 110-kV-Seekabel über Norderney zum Umspannwerk Hagermarsch, rund 60 km.

  • Windpark Borkum I

    Gebaut von einem Verbund aus rund 30 Stadtwerken: 40 Anlagen mit je 5 MW, seit 2015.

  • Windpark Borkum II

    Zweite Bauphase 2019/20: 32 Anlagen mit je 6,3 MW und 152 m Rotor.

  • Borkum Riffgrund 1

    78 Anlagen mit zusammen rund 330 MW, in Betrieb seit 2015 (Ørsted).

  • Borkum Riffgrund 2

    56 Anlagen mit je 8,3 MW und 164 m Rotor, 2018/19 errichtet. Damals gehörten sie zu den größten Windrädern der Welt.

  • Merkur Offshore

    66 Anlagen mit je 6 MW, rund 400 MW, in Betrieb seit 2019.

  • DolWin alpha (DolWin1)

    Konverterplattform: Sie macht aus dem Wechselstrom der Parks Gleichstrom mit ±320 kV, 800 MW, seit Juli 2015. Daran hängen Borkum Riffgrund 1 und beide Borkum-Parks.

  • DolWin gamma (DolWin3)

    Zweite Konverterplattform am selben Ort, 900 MW, seit 2018. Sie verbindet Merkur Offshore und Borkum Riffgrund 2 mit dem Land.

  • Umspannplattform Borkum

    Umspannplattform des Parks: hebt den Strom aus dem Parknetz (33 kV) auf 155 kV (Lage OpenStreetMap).

  • Umspannplattform Borkum Riffgrund 1

    Umspannplattform des Parks: hebt den Strom aus dem Parknetz (33 kV) auf 155 kV (Lage OpenStreetMap).

  • Umspannplattform Borkum Riffgrund 2

    Umspannplattform des Parks: hebt den Strom aus dem Parknetz (33 kV) auf 155 kV (Lage OpenStreetMap).

  • Umspannplattform Merkur

    Umspannplattform des Parks: hebt den Strom aus dem Parknetz (33 kV) auf 155 kV (Lage OpenStreetMap).

Abläufe im Modell

Die Kette des Ortes

  1. 01Der Anfang: 2009 begann es mit zwölf Testanlagen: alpha ventus, 45 km vor Borkum.
  2. 02Der Cluster: Bis 2020 wuchs der Cluster auf 284 Anlagen mit rund 1.660 MW.
  3. 03Sammeln: Jeder Park sammelt seinen Strom auf einer Umspannplattform und hebt ihn von 33 auf 155 kV.
  4. 04Gleichstrom: Die Konverterplattform macht daraus Gleichstrom: Der verliert auf langen Seekabeln weniger.
  5. 05An Land: Seekabel bringen den Strom an die Küste bei Norden und weiter ins Emsland.
  6. 06Wartung: Versorgungsschiffe bringen Techniker zu den Anlagen.

Ein Tag

  1. 01„Tag abspielen“
  2. 02die Sonne wandert, Wind und Nachfrage ändern sich je Stunde
  3. 03die Stapel über den Anlagen wachsen und schrumpfen
  4. 04Speicher laden und entladen

Fünfzig Jahre

  1. 01▶ am Jahr (Zeitreise)
  2. 022009
  3. 032015
  4. 042019
  5. 052025
  6. 06Anlagen entstehen, laufen, werden stillgelegt und zurückgebaut; die Geschichte des Ortes springt zu jedem Jahr

Wofür Windkraft auf See das Modell nutzen kann

  • Betrieb und Netzanbindung

    Parks, Umspannplattformen, Konverter und Kabelwege auf einem Bild: Das Modell zeigt, welche Parks an welcher Konverterplattform hängen und wie der Strom von 33 kV über 155 kV zu Gleichstrom wird.

    Für wenBetreiber, Netzanbindung, Offshore-Planung

  • Küste und Region

    Was draußen entsteht, kommt an der Küste an: Seekabel führen bei Norden an Land und weiter ins Emsland. Das Bild verbindet Meer und Binnenland für Gespräche über Anlandung und Ausbau.

    Für wenKüstenkommunen, Wirtschaftsförderung, Kammern

  • Schule und Hochschule

    Warum wird Offshore-Strom als Gleichstrom übertragen? Die sechs Schritte vom Anfang 2009 über Cluster, Sammeln und Gleichstrom bis an Land und zur Wartung fliegen zu jedem Teil.

    Für wenLehrkräfte, Studierende der Elektro- und Meerestechnik

  • Museum und Ausstellung

    Die Zeitreise zeigt 2009, 2015, 2019 und 2025: erst zwölf Testanlagen, dann Borkum I und Borkum Riffgrund 1, dann Borkum II, Borkum Riffgrund 2 und Merkur. Das Schaubild „Zubau und Abbau“ zeigt den Zubau je Jahr.

    Für wenMuseen, Ausstellungen, Besucherzentren

  • Öffentlichkeitsarbeit

    Was passiert, wenn der Sturm kommt? In der Sturmnacht liefern die Parks mehr, als gebraucht wird: Strom fließt nach Süden und ins Ausland, gelbe Ringe zeigen Abregelung, Speicher laden.

    Für wenÖffentlichkeitsarbeit, Verbände, Politik

Was Sie verändern können

Regler

  • Jahr 1975–2025: Anlagen entstehen und verschwinden, Mix und Netz ändern sich; ▶ lässt die Jahre laufen.
  • Jahreszeit: Schnee, Laub, Wiesen, Heizrauch; im Winter mehr Wärme- und Strombedarf, im Sommer mehr Sonne.
  • Tageszeit: Sonnenstand, Dämmerung, Nacht mit Fenstern und Laternen; die Nachfrage folgt dem Tagesprofil.
  • Wind: Rotoren drehen schneller, Seegang, Rauchfahnen liegen flach; Windstrom steigt, bei Sturm Abregelung.
  • Sonne: Wolken und weiche Schatten; Photovoltaik liefert mehr oder weniger.
  • Nachfrage (Haushalte, Industrie): mehr Fenster hell, Werkslicht, Heizrauch; teurere Kraftwerke springen ein.
  • Ansichten: Strom, Wärme, Brennstoffe, Speicher, CO₂ – jede mit eigenen Säulen, Stapeln und Werten.

Ereignisse

  • Sturmnacht: Wintersturm um 3 Uhr nachts bei wenig Nachfrage. Der Wind liefert mehr, als gebraucht wird. Achte auf: blaue Würfel über dem Rahmen, Strom fließt nach Süden und ins Ausland, gelbe Ringe zeigen Abregelung, Speicher laden.
  • Winterabend ohne Wind und Sonne (Kacheln): Jahreszeit Winter, Abend, Flaute, bedeckt: Die Nachfrage ist am höchsten, die Stapel über Wind und Sonne schrumpfen, fossile Kraftwerke, Speicher und Ausland tragen die Last.
  • Sturmnacht (Kacheln): Nacht, Sturm, wenig Nachfrage: Wind liefert mehr, als gebraucht wird, Speicher laden, Überschuss wird abgeregelt oder exportiert.

Was das Modell der Windkraft auf See bringt

  • 01

    Das Meer als Ort

    Offene See mit Seegang, Parks, Plattformen und Versorgungsschiffen in 3D, von hoch oben bis nah an die Anlagen. Der Regler Wind lässt Rotoren und Seegang zugleich anziehen.

  • 02

    Vom Testfeld zum Cluster

    Die Zeitreise zeigt den Weg von zwölf Testanlagen 2009 bis zu 284 Anlagen. Die Geschichte des Ortes springt zu jedem Jahr.

  • 03

    Strom jetzt über dem Park

    Über Merkur Offshore steht ein Würfelstapel, ein Würfel 20 MW, der Rahmen die installierte Leistung. Bei Flaute schrumpft er, in der Sturmnacht wächst er.

  • 04

    Der Weg an Land gehört dazu

    Der Ort „Küste bei Norden“ zeigt, wo die Seekabel unter dem Deich hindurch an Land kommen – beide Orte stehen im selben Modell.

  • 05

    Im Browser und auf der Leinwand

    Ein Browser genügt, große Projektionen gehen auch. Elf weitere Orte und die Deutschlandkarte stehen im selben Modell, gestaltet von einem Künstler und Entwickler.

Ihr Windpark auf See als Modell

Sie möchten Ihren Park, Ihre Plattform oder Ihre Netzanbindung so zeigen, mit echten Erträgen und Verfügbarkeiten? Schreiben Sie uns oder rufen Sie an, dann besprechen wir, welche Daten das Modell braucht. Das Passwort zur Simulation erhalten Sie auf Anfrage.

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Dazu anfragen

Minimal Energy: Nordsee vor Borkum

Die Angaben gehen nur an diesen Auftritt und dienen allein der Beantwortung.

Grundlage und Grenzen

Echt sind jede Anlage mit Jahr aus dem Marktstammdatenregister, Plattformen und Kabelwege (OpenStreetMap) und die Leistungen nach Angaben des Netzbetreibers. Die See ist ohne Höhendaten, der Schiffsverkehr schematisch; was die Parks jetzt liefern, rechnet das Modell.

Öffentliche Quellen, auf denen das Modell beruht:

  • OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL)
  • Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur (dl-de/by-2-0)
  • Wikipedia: Liste der deutschen Offshore-Windparks (sekundaer)

Weitere Orte im Modell

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