Neues Fraunhofer-Institut für Windenergie

Windenergie hat dabei das größte Potenzial. Das neue Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES bietet Forschung und Entwicklung für die gesamte Wertschöpfungskette der Windenergie von der Materialentwicklung bis zur Netzintegration.

Der Ausbau der Windenergienutzung wird vor allem auf dem Meer erfolgen. Viele Anlagenhersteller haben deshalb ihre Produktion in Küstennähe verlagert. In ihrer Nähe, in Bremerhaven, befindet sich der Sitz des IWES. Im Laufe des Jahres 2009 wird das auf die Stromversorgung aus regenerativen Quellen spezialisierte Institut für Solare Energieversorgungssysteme ISET an der Universität Kassel in das IWES integriert. Wie alle Fraunhofer-Institute wird auch das neue Fraunhofer-Institut eng mit Hochschulen zusammenarbeiten: Neben der engen Verbindung zur Universität Kassel soll an der Universität Hannover und der Universität Oldenburg je eine Fraunhofer-Projektgruppe entstehen. Auch die Universität Bremen kooperiert mit dem IWES.

Der großen Bedeutung der Windenergie entsprechend engagieren sich sowohl der Bund als auch die Sitzländer stark für den Aufbau des IWES. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung und das Land Bremen haben bereits die Vorgängereinrichtung des IWES, das Fraunhofer-Center für Windenergie und Meerestechnik CWMT, institutionell gefördert – unter anderem durch Baumaßnahmen in Höhe von 12,8 Mio Euro. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit BMU und das Land Bremen fördern derzeit den Aufbau des Rotorblattkompetenzzentrums als Teil des CWMT mit 12,6 Mio Euro. Weiterhin stellt das BMU in den Jahren 2009 bis 2013 Projektmittel in Höhe von 25 Mio Euro für das IWES in Aussicht. Der Bremer Senat fördert den weiteren Ausbau des IWES Bremerhaven in den Jahren bis 2014 mit 10 Mio Euro. Das Land Niedersachsen unterstützt nicht nur die Fraunhofer-Projektgruppen, sondern auch die kooperierenden Universitäten in Hannover und Oldenburg ebenfalls in zweistelliger Millionenhöhe. Den Übergang des Kasseler ISET in das IWES fördert Hessen mit 10,5 Mio Euro und will sich mittelfristig an den Kosten eines Neubaus in Kassel beteiligen.

Der wachsende Energiebedarf der Menschheit ist eine der größten Herausforderungen der Gegenwart: Gefragt sind Konzepte für die sichere und ökonomische Versorgung mit umwelt- und klimafreundlicher Energie. „Wir stellen uns den Herausforderungen, entwickeln Windkraftanlagen in der Leistungsklasse über 5 MW für den rauhen Offshore-Einsatz, arbeiten an robusten Stromnetzen und vielem mehr. Was wir heute in der Forschung erreichen, kann rasch umgesetzt werden und trägt dazu bei, die Spitzenstellung der deutschen Unternehmen auszubauen,“ erklärt Professor Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft.

Schon heute ist Windenergie ein Wirtschaftsfaktor: Der weltweite Gesamtumsatz betrug 2007 15,4 Milliarden Euro. Deutsche Hersteller und Zulieferer hatten daran einen Anteil von 37 Prozent und sind Marktführer. Für das Jahr 2020 wird deutschen Unternehmen, die regenerative Energiequellen erschließen, ein Umsatz von 24 bis 30 Milliarden Euro prognostiziert. Nimmt man an, dass die Windkraft wie geplant zwei Drittel dieser Energie liefert, ergibt sich ein Umsatz von 16 bis 20 Milliarden Euro.

„Angesichts des rasant wachsenden Markts verschärft sich der weltweite Wettbewerb, der die Hersteller von Windenergieanlagen zwingt, ständig Innovationen zu entwickeln, um auf dem Markt konkurrenzfähig zu bleiben“, ergänzt Dr. Hans-Gerd Busmann, kommissarischer Leiter des IWES in Bremerhaven. „Vor allem im Offshore-Bereich ist der Innovationsdruck hoch: Die Anlagen müssen so geplant und gebaut werden, dass sie Jahre bis Jahrzehnte Wind, Wetter und Wellen trotzen.“

Hersteller und Betreiber von Windkraftanlagen finden am IWES kompetente Ansprechpartner: Bereits seit zwei Jahren entwickeln die Forscher Prüfverfahren für Windkraftanlagen: Das CWMT, das in dem neuen Fraunhofer-Institut IWES aufgegangen ist, hat sich auf überdimensionale Materialtests spezialisiert. Um Rotorblätter untersuchen zu können, wurde eine 85 Meter lange und 25 Meter hohe Halle eingerichtet. Dr. Arno van Wingerde vom IWES betont: „Unsere Prüfeinrichtung ist eine der größten der Welt. Das Interesse der Rotorblatthersteller an einer Nutzung des Prüfstandes ist enorm hoch.“

„Windkraft liefert den Löwenanteil der erneuerbaren Energie der nächsten Jahrzehnte. In Kombination mit den anderen erneuerbaren Energien, neuen Speichertechnologien und intelligenten Energiemanagementsystemen kann es uns gelingen, in 40 Jahren einen Großteil des Strombedarfs ökologisch zu erzeugen. Aber nur, wenn wir heute den Ausbau der Windkraft im Verbund mit der Solar-, Bio- und Meeresenergie massiv weiter entwickeln“, erklärt Prof. Jürgen Schmid, Leiter des ISET in Kassel.

Unter dem Dach des neuen Instituts werden künftig Experten verschiedener Disziplinen zusammenarbeiten: Die Ingenieure in Bremerhaven bringen ihre Erfahrungen mit Prüfung und Simulation von Materialien und Komponenten ein, während die Kasseler Forscher an elektrotechnischen Fragestellungen arbeiten.

Eines ihrer Spezialgebiete ist die Integration von Windstrom in die Versorgungsnetze. „Die Gruppen ergänzen sich hervorragend“, resümiert Busmann. „Gemeinsam können wir ein Kompetenzzentrum bilden, das alle Dienstleistungen von Entwicklung und Bau der Komponenten bis hin zur Betriebssteuerung und zum sicheren Netzbetrieb anbietet.“