Der Offshore-Windpark Stoura befindet sich in Gewässern mit einer Tiefe von 100 bis 130 Metern vor der Ostküste der schottischen Shetland-Inseln und befindet sich derzeit in einem frühen Entwicklungsstadium.

Der Entwickler ESB, Irlands führendes Energieunternehmen, prüft eine Reihe von Optionen, um die optimale Lösung für den Offshore-Windpark Stoura zu finden. Obwohl es sich um einen schwimmenden Windpark handeln wird, bestand eine erste Aufgabe des ESB-Teams darin, zunächst die Optionen für ein festes Fundament für das Umspannwerk zu prüfen. Die Bewertung der Machbarkeit eines festen Fundaments für das Offshore-Umspannwerk in der vorgeschlagenen Tiefe ist ein neuartiger Ansatz für ein Offshore-Windprojekt und erfordert eine Mischung aus Kern-Know-how und innovativem Denken, um praktikable technische Lösungen zu finden.

Arup wurde beauftragt, in einem frühen Stadium Beratungsleistungen zu erbringen und verschiedene Gründungsoptionen für das Offshore-Windumspannwerk zu untersuchen. Auf der Grundlage unserer Erfahrung im Bereich Offshore-Engineering mit schwierigen Standortbedingungen und Tiefwasserstandorten identifizierten unsere Bau-, Maschinenbau- und Elektroingenieure vier mögliche Optionen für das Umspannwerk.

Die Konstruktion des Umspannwerks, in dem wichtige elektrische Komponenten untergebracht sind und das Strom sammelt und exportiert, ist entscheidend für den effizienten und zuverlässigen Betrieb des Windparks. Bei der Entwicklung der Designoptionen führten die Arup-Ingenieure ein umfassendes Konzept-Screening durch, einschließlich einer gründlichen Analyse des potenziellen Standorts des Umspannwerks, der Bau- und Rückbaufaktoren, des sicheren Zugangs für Wartungsteams und der Fähigkeit, extremen Wetterbedingungen standzuhalten.

In Zusammenarbeit mit ESB berücksichtigten unsere Ingenieure und Spezialisten all diese Faktoren, um die empfohlenen Optionen für das Fundamentdesign in die engere Wahl zu ziehen und sicherzustellen, dass die Gesamtanforderungen des Projekts von Beginn des Designprozesses an berücksichtigt werden.

Prüfung von Gründungsoptionen für das Offshore-Umspannwerk

Das Arup-Team aus Struktur-, Maschinenbau- und Elektroingenieuren arbeitete mit ESB zusammen, um bevorzugte Fundamenttypen für das Offshore-Umspannwerk zu entwickeln. Nach der anfänglichen Anfrage von ESB überprüfte das Team die realisierbaren Optionen für ein festes Fundament für das Offshore-Umspannwerk. Wir entwickelten ein Punktesystem und gewichtete Kriterien zur Bewertung der Fundamentoptionen, die in einem Workshop mit ESB vereinbart wurden.

Nach einer Bewertung der vorhandenen Fundamenttechnologien und der Berücksichtigung der wichtigsten technischen Risiken, einschließlich Lieferkette, Installation, Wartung und Stilllegung, wählten wir vier potenzielle Optionen aus:

  • Jacket (gebohrte und verpresste Pfähle)
  • Stahlmantel für Schwerkraftfundamente ('Pad'-Fundamente)
  • Schwerkraftfundament aus Beton
  • Arup Concept Elevator (ACE) Plattform

Unsere Ingenieure untersuchten andere Entwürfe für Offshore-Umspannwerke und aktuelle Vor-FEED-Studien (Front End Engineering Design), um vorläufige Größenschätzungen, eine Projektausführungsstrategie und Kostenschätzungen zu erstellen.

Illustration of four offshore substation designs

Arup advised ESB on four potential options for the offshore substation design

Diese Machbarkeitsstudie hat mehrere Gestaltungsmöglichkeiten für das Offshore-Umspannwerk aufgezeigt. Die Analyse und die Empfehlungen von Arup werden für ESB bei der Entwicklung des Offshore-Windparks Stoura und der Nutzung der enormen Windressourcen in der Nordsee von großer Bedeutung sein.

Cian Desmond

Stoura Projektleiter, ESB