Prinzessin Elisabeth: Kräne sind für die Inselbaufabrik von entscheidender Bedeutung

Auf der Fabrikanlage von TM Edison im niederländischen Vlissingen gießen Arbeiter gerade Beton, um riesige Stahlbetonblöcke von der Größe eines zehnstöckigen Wohnhauses herzustellen. Eines Tages werden sie das Fundament für eine riesige neue Insel bilden.

Jeder massive Quader ist 57 Meter lang, 30 Meter breit und 30 Meter hoch und wiegt 22.000 Tonnen. Ein Team von rund 300 Arbeitern benötigt drei Monate, um einen einzigen Block zu errichten.

Der scheidende belgische Premierminister Alexander De Croo (rechts) besuchte die Baustelle der Energieinsel Prinses Elisabeth Eiland in der Nordsee im niederländischen Vlissingen. Foto: Belga Photo Dirk Waem/Reuters

Sobald die Blöcke – oder Senkkästen – fertig sind, werden sie aufs Meer hinausgeschwemmt und von einem Schlepper zu einer Stelle im Meer etwa 45 Kilometer vor der Küste Ostendes in Belgien geschleppt. Dort werden sie versenkt und von Baggern mit Sand aufgefüllt. So entsteht das Fundament eines Projekts, das die Offshore-Windenergie in der Nordsee ankurbeln soll.

Der scheidende belgische Premierminister Alexander de Croo beobachtete die Bauarbeiten an einem windigen, aber sonnigen Morgen zu Beginn dieses Jahres und sagte, dass Princess Elisabeth Island, wie die neue Anlage heißen wird, als eine Art riesiges Umspannwerk fungieren werde, das die wachsende Zahl der in der Nordsee entstehenden Windparks miteinander verbinden werde. Dies werde dazu beitragen, den Verbrauch fossiler Brennstoffe in ganz Europa radikal zu reduzieren und die Abhängigkeit des Kontinents von russischem Gas zu verringern.

„Die Nordsee wird zum Motor unserer Energieunabhängigkeit, und Princess Elisabeth Island wird dabei eine entscheidende Rolle spielen“, sagte de Croo Reportern bei einem offiziellen Besuch der Werft. „Belgien ist seit langem ein Pionier in der Offshore-Windenergie, und durch kontinuierliche Innovationen festigen wir unsere Position für die Zukunft.“

Es ist leicht zu erkennen, warum das Projekt bei den Politikern Anklang findet.

Welche Vorteile bieten Energieinseln?

Im Gegensatz zum heutigen System, bei dem jeder Offshore-Windpark seinen erzeugten Strom über ein eigenes Kabel in das nationale Stromnetz einspeist, zielt das Projekt, das vom belgischen Energieversorger Elia für 3,566 Milliarden Euro (3,9 Milliarden US-Dollar) gebaut wird, darauf ab, den Strom mehrerer Windparks gleichzeitig zu bündeln und ihn dann über ein großes Kabel kostengünstiger und effizienter an Land zu leiten. Energieinseln könnten zudem je nach Bedarf mehrere Länder mit Strom versorgen.

Angesichts der Zusage europäischer Länder, Dutzende neuer Windparks in der Nordsee zu bauen und damit die Gesamtkapazität der Nordsee von heute rund 30 Gigawatt auf 120 Gigawatt bis 2030 und 300 Gigawatt bis 2050 zu steigern – genug, um jedes Haus auf dem Kontinent mit Strom zu versorgen –, wird der Bedarf an einer verbesserten elektrischen Infrastruktur zur Verteilung dieser Energie immer größer.

Arbeit auf der Fabrikationsanlage von TM Edison im niederländischen Vlissingen. Foto: AMCS

„Princess Elisabeth Island wird die erste künstliche Energieinsel der Welt sein, die sowohl Gleichstrom als auch Wechselstrom kombiniert“, sagte Jan Fordeyn, Direktor für Projektentwicklung und Konzeption bei Jan de Nul, einem der beiden belgischen Bagger- und Bauunternehmen, die den Auftrag für die Planung, Beschaffung, den Bau und die Installation erhalten haben.

Die Hochspannungsinfrastruktur der Insel wird die Windpark-Exportkabel der Princess Elisabeth-Zone bündeln und gleichzeitig als Knotenpunkt für künftige Verbindungsleitungen mit Großbritannien und Dänemark dienen. Die Insel wird der erste Baustein eines integrierten europäischen Offshore-Stromnetzes sein.

Um die mit dem Bau an einem so abgelegenen Ort verbundenen Risiken und Kosten zu verringern, versucht TM Edison sicherzustellen, dass ein möglichst großer Teil der komplizierten Bauarbeiten an Land in seiner speziell dafür konzipierten Fertigungsanlage in Vlissingen stattfindet.

Zunächst wird Beton gegossen, um die massiven, verstärkten Sockel für die Senkkästen zu schaffen, bevor die ausgehärteten Bodenplatten auf Schienen zu einer zweiten Station transportiert werden. Dort wird eine Gleitschalung aufgebaut, und etwa zehn Tage lang wird kontinuierlich Beton in die riesigen Formen gegossen. Dabei steigt der Beton langsam an, um die gewaltigen Wände mit einer Geschwindigkeit von 100 Millimetern pro Stunde zu errichten. Dabei kommen elektrisch betriebene Betonpumpen des deutschen Pumpenherstellers Putzmeister zum Einsatz.

Bausteine zum Bau einer Insel

„In Spitzenzeiten arbeiten rund 400 Menschen pro Schicht auf der Baustelle – das sind rund 800 Menschen täglich“, erklärt Fordeyn. „Für das Projekt sind verschiedene Fachkräfte erforderlich. Dazu gehören Stahlbauer für die Bewehrung, Schalungs- und Betonarbeiter, Kranführer, Schweißer und Elektriker.“

Anschließend werden die teilweise geformten Senkkästen langsam auf Schienen zu einer dritten Arbeitsstation bewegt, wo Kabeleinführungen hinzugefügt werden, gefolgt von einem weiteren Stopp, an dem ein Stahlbetondach und schließlich Sturmwände hinzugefügt werden.

Der gesamte Prozess dauert pro Senkkasten etwa 85 Tage. Dank des Arbeitsstationssystems können jedoch bis zu fünf Senkkästen gleichzeitig hergestellt werden. Insgesamt werden rund 165.000 Kubikmeter Beton in die Senkkästen gegossen.

„Die größten Herausforderungen für uns liegen vor allem im engen Zeitplan des Projekts“, so Fordeyn. „Die Einrichtung einer kompletten Baustelle in weniger als sechs Monaten war bisher eine der größten Herausforderungen.“

Künstlerische Darstellung des fertigen Projekts. Bild: Elia

Zu den Kranichen

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels waren sechs Liebherr-Turmdrehkrane auf der Baustelle im Einsatz und versorgten die obere Gleitschalungsplatte sowie die Türme für Betonpumpen (vier davon waren auf Schienen montiert, um sie leichter auf der Baustelle bewegen zu können) mit Bewehrungsstahl und anderen Materialien. Dazu gehörten der 1.000 EC-H, der größte Standard-Turmdrehkran des Herstellers, sowie ein 550 EC-H, ein 245 EC-H, drei 340 EC-B und ein einzelner 280 EC-H.

Außerdem waren drei Teleskop-Raupenkrane im Einsatz: ein Liebherr LTR 1100, ein Sennebogen 653R-E und ein Marchetti CW70.42L sowie ein Schwerlast-Gittermast-Raupenkran Liebherr HS 8200.

Die meisten Kräne wurden von den Muttergesellschaften Jan de Nul und DEME an TM Edison vermietet. Ein Sprecher des Joint Ventures erklärte jedoch, dass für einige Einsätze auch kleinere Mietmobilkräne eingesetzt würden. Die auf der Baustelle eingesetzten Kräne waren mit Kollisionsvermeidungssystemen von AMCS aus Frankreich ausgestattet.

Der Aufbau der Infrastruktur der Energieinsel erfordert das Heben und Manövrieren großer Bauelemente und Geräte. Die Teams verwendeten Spreizbalken des britischen Herstellers Modulift, um die Last, insbesondere für die Schalungsabschnitte, gleichmäßig zu verteilen. „Spreizbalken waren ein wesentlicher Bestandteil der Konstruktion der Betonabschnitte. Ein Schalungsabschnitt wiegt rund 17 Tonnen und ist 10 Meter lang“, erklärte Ruben Verschueren, Bauleiter für Tiefbauarbeiten bei TM Edison. „Wir verwenden eine Eins-über-Eins-Konfiguration mit einem MOD 34-Spreizbalken oben und einem MOD 24 unten.“

Verschieben der Senkkästen

Sobald die Senkkästen vollständig ausgehärtet sind, werden sie auf ein voll versenkbares Schiff verladen, zu einer Startgrube geschleppt und anschließend zu einem separaten Lagerkai transportiert. Sobald die Baggerteams auf See bereit sind, werden die Senkkästen mit Schleppern zu ihrer endgültigen Lagerstätte geschleppt. Sie werden sorgfältig mit vorgefertigten Ankern und Winden positioniert und mit Wasser beschwert. Anschließend füllt ein zweites Schiff die Senkkästen mit Sand und deckt sie mit reichlich Gestein ab, um sie vor Erosion zu schützen.

Eine weitere große Herausforderung für das Team stellt die Baumethode dar. In der stürmischen Nordsee wurden bisher nur wenige derartige Bauwerke errichtet.

„Der Einsatz von Senkkästen bei der Planung maritimer Infrastruktur ist in der Nordseeregion nicht so verbreitet wie im Mittelmeerraum“, räumte Fordeyn ein. „Das bedeutet, dass alle Beteiligten, von den Lieferanten bis zu den Zertifizierungsstellen, mit für sie neuen Aspekten konfrontiert werden.“

Schalungsbau im Werk Vlissingen. Foto: Belga Photo Dirk Waem/Reuters

Sobald alle Senkkästen installiert sind, werden die Teams von TM Edison den Inselkern mithilfe von Baggern mit Sand füllen und diesen mittels Rütteldruck verdichten. Sobald die Hauptstruktur der Insel fertiggestellt ist, installieren die Teams einen kleinen Hafen und einen Hubschrauberlandeplatz für Wartungsbesuche.

Die Bauteams eines Konsortiums unter der Leitung des französischen Bauunternehmens Eiffage (über seine belgische Tochtergesellschaft Eiffage Métal, Smulders) und des niederländischen Spezialisten HSM Offshore Energy sind für die Planung, Herstellung, Installation und Inbetriebnahme von vier Wechselstrom-Umspannwerken auf der Insel verantwortlich – zwei davon werden 1.050-Megawatt-Umspannwerke sein.

Die Installationsarbeiten auf der Insel sind von Mai 2025 bis Anfang 2029 geplant.

Auch dort sind die Teams bereits damit beschäftigt, die Strukturen in externen Fertigungsanlagen zusammenzubauen, um den Zeitaufwand und die Anzahl der für die Endmontage an dem abgelegenen Ort in der Nordsee erforderlichen Personen zu reduzieren.

„Der Großteil der aktuellen Arbeiten findet an Land in der Smulders-Produktionsanlage in Vlissingen und im HSM-Werk in Schiedam statt“, sagte Marguerite Richebé, Pressesprecherin bei Eiffage. „Die Module werden so weit wie möglich ausgestattet, um die Arbeiten auf der Insel zu begrenzen.“

Fordeyn sagte, TM Edison und Elia würden außerdem alles in ihrer Macht Stehende tun, um den abgelegenen Standort für die während der Installationsphase im Jahr 2025 vor der Küste benötigten Arbeiter gastfreundlicher zu gestalten.

„Die Schichten der Offshore-Arbeiter dauern in der Regel 12 Stunden“, sagte er. „In ihrer Freizeit an Bord der Installationsschiffe gibt es gutes Catering, ein Fitnessstudio, Videospiele und ein Multimedia-Kinosystem zur Unterhaltung. Außerdem gibt es Internet, damit die Offshore-Kollegen mit Freunden und Familie in Kontakt bleiben können.“

Weitere Inseln folgen

TM Edison und seine Konkurrenten sagten für die nahe Zukunft weitere Bauarbeiten für Energieinseln in der Region voraus.

Im Jahr 2021 verabschiedete das dänische Parlament ein Gesetz zur Planung und zum Bau einer künstlichen Energieinsel mit einer Leistung von 3 Gigawatt in der Nordsee, 80 Kilometer westlich von Jütland. Die Insel wäre mehr als doppelt so groß wie die Prinzessin-Elisabeth-Insel. Zwei Jahre später verschob das Parlament jedoch die Ausschreibung für den Bau aufgrund der zu erwartenden Baukosten und prüft nun vermutlich günstigere Optionen, wie beispielsweise den Bau einer Plattform auf Pfählen.

Ein weiterer Vorschlag für einen sechs Quadratkilometer großen Energieinselkomplex mit der Bezeichnung „North Sea Wind Power Hub“ in der Schifffahrtszone Doggerbank zwischen den Hoheitsgewässern der Niederlande, Deutschlands und Dänemarks wird derzeit vom niederländischen Netzbetreiber TenneT, seiner deutschen Tochtergesellschaft und dem dänischen Energieunternehmen Energinet ausgearbeitet.

„Wir glauben, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis weitere Energieinseln gebaut werden“, sagte Fordeyn. „Die Nordsee bietet günstige Bedingungen für Inseln. Sie ist relativ flach und bietet viel Platz für die Infrastruktur.“