mini|Blick auf den Offshore-Windpark Riffgat nordwestlich der Insel Borkum (links die Umspannplattform) bei leichtem Nebel mini|Entwicklung der weltweit installierten Leistung (Kapazität) an Offshore-Windenergie Offshore-Windparks (OWP) sind Windparks, die im Küstenvorfeld der Meere errichtet werden.
Die im Deutschen gelegentlich benutzte Bezeichnung „Hochsee-Windpark“ für Offshore-Windparks ist irreführend, da diese bisher nicht auf „hoher See“, sondern ausschließlich auf dem Festlandsockel errichtet werden. Offshore-Standorte zeichnen sich üblicherweise durch relativ kontinuierliche Windbedingungen und hohe durchschnittliche Windgeschwindigkeiten aus, weshalb in ihnen installierte Windkraftanlagen für gewöhnlich eine hohe Auslastung von 3500 bis 5000 Volllaststunden erzielen. Da Errichtung, Netzanbindung und Betrieb insbesondere bei großen Küstenentfernungen und hohen Wassertiefen deutlich teurer sind als bei Windparks an Land, liegen die Stromgestehungskosten trotz größerer Stromerträge höher als bei der Windenergienutzung an Land.Fraunhofer ISE: Studie Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien März 2018 (PDF; 5,9 MB) Abgerufen am 27. März 2018.
Offshore-Regionen in Europa mit hohen Windstärken sind insbesondere die Nordsee, die Irische See bis Nordfrankreich, die Iberische Atlantikküste rund um La Coruña, der Golfe du Lion im Mittelmeer, die Griechische Ägäis, Teile der Küste Italiens Provinz Lecce, Provinz Tarent und Provinz Brindisi. abgerufen am 28. Dezember 2013.
Ende 2025 lag die installierte Gesamtleistung aller Offshore-Windkraftanlagen bei 92,47 GW (2024: 83,22 GW). Das waren 7,1 % der gesamten installierten Leistung der Windkraftwerke der Welt, die 1299,2 GW betrug. 48,41 GW oder 52,3 % der installierten Offshore-Windleistung gehörte zu China. Das Vereinigte Königreich, das von 2009 bis 2020 weltweit führend in der Nutzung der Offshore-Windenergie war, hatte Ende 2025 mit einer Leistung von 16,98 GW einen Anteil von 18,4 % an der installierten Offshore-Windleistung, gefolgt von Deutschland mit 9,63 GW bzw. 10,4 %. Weitere Länder mit beträchtlicher Offshore-Leistung sind die Niederlande mit 4,87 GW (5,3 %), Dänemark mit 2,65 GW (2,9 %), Belgien mit 2,26 GW (2,4 %) und Taiwan mit 3,64 GW (3,9 %). Daneben setzt eine Reihe weiterer Staaten wie beispielsweise Finnland, Frankreich (2025: 1,91 GW) und Japan auf einen starken Ausbau ihrer Offshore-Kapazität. Die Liste der Offshore-Windparks nennt die wichtigsten Projekte weltweit.
Errichtung Die Errichtung von Offshore-Windparks erfolgt mittels geschleppter Hubinseln oder speziell für diese Aufgabe gebaute Errichterschiffe. Sowohl Hubinseln als auch Errichterschiffe verfügen über einen Schwerlastkran, Stellfläche für Komponenten von Windkraftanlagen sowie ausfahrbare Standbeine, mit denen sie sich während der Errichtung der Anlagen fest auf dem Meeresboden verankern. Wichtige Bauschritte sind die Installation der Gründungsstrukturen, die Montage des Übergangsstücks zwischen Fundament und Turm, die Turmmontage, sowie die Installation der Turbine selbst, die ihrerseits wiederum aus mehreren Schritten besteht. Wichtig ist zudem die Verkabelung der einzelnen Anlagen mit der Umspannplattform sowie das Verlegen des Exportkabel zur Übergabestation an Land. Häufig sind mehrere Schiffe und Plattformen parallel an der Ausführung verschiedener Tätigkeiten in einem Windpark zu Gange.
Eingesetzte Windkraftanlagen mini|Prototyp der Alstom Haliade (aufgestellt 2012)
Da Offshore-Standorte deutlich größere Ansprüche an Windkraftanlagen stellen als Standorte an Land, kommen hier speziell für diese Bedingungen entwickelte Anlagentypen zum Einsatz. Dabei verfolgen die Hersteller zwei Lösungsstrategien: Die Marinisierung von bestehenden Onshore-Anlagen durch entsprechende Modifikationen oder die komplette Neuentwicklung von reinen Offshore-Anlagen.Robert Gasch, Jochen Twele (Hrsg.): Windkraftanlagen. Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb. Springer, Wiesbaden 2013, S. 555. Neben den Belastungen, die durch die hohen Windgeschwindigkeiten auftreten, müssen die Anlagen insbesondere mit einem Korrosionsschutz gegen die salzhaltige Umgebungsluft geschützt werden. Hierfür finden meerwasserbeständige Werkstoffe Verwendung, auch werden häufig Baugruppen vollständig gekapselt bzw. Maschinenhäuser und Türme mit Überdruckbelüftung ausgestattet.. Fraunhofer IWES, abgerufen am 30. Dezember 2013. Um Ausfälle und Stillstände zu minimieren, sind die Anlagen häufig mit umfangreicheren Überwachungssystemen, Bordkränen für kleinere Reparaturarbeiten, Hubschrauberplattformen und/oder speziellen Anlandeplattformen zur besseren Erreichbarkeit bei hohem Seegang ausgestattet.Erich Hau: Windkraftanlagen – Grundlagen, Technik, Einsatz, Wirtschaftlichkeit. 5. Auflage. Springer, Berlin/Heidelberg 2014, S. 729. Daneben sind bestimmte betriebswichtige Systeme, sofern dies möglich ist, redundant ausgelegt. Zertifiziert werden die meisten modernen Offshore-Turbinen mittlerweile für eine Betriebsdauer von 25 Jahren (Stand 2015).An essential piece of the puzzle. In: Windpower Monthly, 28. August 2015, abgerufen am 30. April 2016.
Verglichen mit Onshore-Windparks ist der Anteil der Windkraftanlagen an den Gesamtkosten deutlich geringer, während die Kosten für Installation, Fundamente, Innerparkverkabelung und Netzanschluss prozentual höher liegen. Beim Offshore-Windpark Nysted machten die Turbinenkosten z. B. nur knapp 50 % der Gesamtinstallationskosten aus, während 51 % auf die Nebenkosten entfielen.Erich Hau: Windkraftanlagen – Grundlagen, Technik, Einsatz, Wirtschaftlichkeit. 5. Auflage. Springer, Berlin/Heidelberg 2014, S. 902. Da sich diese Nebenkosten mit einer Vergrößerung der Turbine nur unterproportional erhöhen, und auch Logistik und Wartung bei Großturbinen einfach möglich sind, ist in der Offshorebranche seit Jahren ein Trend zu immer größeren Turbinen festzustellen. Wurden in den ersten kommerziellen Offshore-Windparks bis etwa Ende der 2000er Jahre v. a. Turbinen mit 2 bis 3 MW Nennleistung und Rotordurchmessern von 80 bis 100 Metern eingesetzt, dominieren seit Ende der 2000er Jahre Windkraftanlagen mit 3,6 bis 6 MW und Rotordurchmessern zwischen 107 und 126 Metern. 2012/2013 wurden von mehreren HerstellernHierbei handelte es sich u. a. um Siemens (SWT-6.0-154), Senvion (6M152), Alstom (Haliade 6.0-150), Samsung (S7.0-171) und Vestas (V164-8.0) neue Anlagentypen vorgestellt, deren Prototypen zumeist bereits installiert und in Betrieb genommen wurden. Diese Anlagen weisen mit Nennleistungen zwischen 6 und 8 MW und Rotordurchmessern von 150 bis 171 Metern nochmal deutlich höhere Werte auf, wobei insbesondere die Rotorblattfläche zur Maximierung des Energietrages sowie der Kostenreduktion überproportional angehoben wurde. In Serie gingen sie ab Mitte der 2010er Jahre.Next Generation: Die neuen großen Offshore-Turbinen im Vergleich. Windmesse, abgerufen am 30. Dezember 2013.
2021 wurden – etwa vor England im Windpark Triton Knoll – 9,5-MW-Generatoren installiert. Anlagen mit über 10 MW (z. B. GE Haliade X.13 MW oder Siemens Gamesa SG 14-222 DD) mit Rotordurchmessern von 220 Metern befanden sich 2020 in der Entwicklung.GE’s Haliade-X offshore wind turbine prototype operating at 13 MW, Pressemitteilung von GE vom 22. Oktober 2020 Work starts on ’very long blade’ prototype. In: Windpower Monthly, 17. Dezember 2013, abgerufen am 30. Dezember 2013. Im Mai 2023 erreichte eine Windkraftanlage vom Typ Vestas V236-15.0 MW erstmals eine Leistung von 15 MW; sie hat einen Rotordurchmesser von 236 Metern.
Gründung der Offshore-Windenergieanlagen mini|Tripod-Sockel in Bremerhaven mini|Umwidmung der Packhalle X in Bremerhaven (2011)
Auf die Gründung der Bauwerke wirken das eigene Gewicht, die Strömung des Wassers (auch die zyklische durch Ebbe und Flut) und die Kraft der Wellen.Arndt Hildebrandt, Arne Stahlmann, Torsten Schlurmann: Wellenlasten und Kolkphänomene an Offshore-Windenergieanlagen im Testfeld alpha ventus. In: Hansa, Heft 2/2010, S. 35/36, Schiffahrts-Verlag Hansa, Hamburg 2010, Die Kraft des Windes wirkt auf alle Teile des Bauwerks außerhalb des Wassers und indirekt auf die Gründung. All diese Kräfte können sich addieren. In der Nordsee ist der Grund meist sandig und damit relativ nachgiebig. Damit besteht die Gefahr von Langzeitverformungen, die die Standsicherheit der Anlagen gefährden.Torsten Wichtmann et al.: Die an den Fundamenten rütteln – Ingenieure prognostizieren Langzeitverformungen bei Offshore-Windenergieanlagen. In: Hansa, Heft 6/2010, S. 73–77, Schiffahrts-Verlag Hansa, Hamburg 2010, .Forschung zur Stabilität von Offshore-Anlagen. In: Schiff & Hafen, Heft 12/2011, S. 63 f., Seehafen-Verlag, Hamburg 2011, .
Auch an die Korrosionsbeständigkeit der Offshore-Bauwerke werden erhöhte Anforderungen gestellt, da die Anlagen aus Stahl ständig salzhaltigem Wasser und ebensolcher Luft ausgesetzt sind. Die Anlagen müssen so ausgelegt werden, dass ihre statische Integrität für die gesamte Nutzungsdauer von mindestens 25 Jahren gewährleistet ist. Für den Korrosionsschutz kommen verschiedene Systeme in Frage, die zudem miteinander kombiniert werden können: Korrosionszuschlag, Kathodischer Korrosionsschutz und Beschichtungen.
An die langfristige Standsicherheit der Offshorebauwerke sind die Anforderungen umso höher, je größer die Wassertiefe am Standort ist. Dies spielt besonders für deutsche Windparks, die fast nur im großen Abstand von der Küste genehmigt werden, eine große Rolle. Die Windenergieanlagen müssen sicher auf dem Boden gegründet werden. Es gibt verschiedene Gründungsmöglichkeiten:Bundesanstalt für Wasserbau: Plausibilitätsprüfungen für Gründungen von Offshore-Windenergieanlagen. In: BAW-Geschäftsbericht 2010, S. 25 f., Karlsruhe 2011, .Kay-Uwe Fruhner, Bernhard Richter: Fundamentkonstruktionen von Offshore-Windanlagen. In: Schiff & Hafen, Heft 9/2010, S. 224–230. Seehafen-Verlag, Hamburg 2010, .Anne-Katrin Wehrmann: Industrie will Fundamente optimieren. In: Hansa, Heft 12/2015, S. 72/73.Torsten Thomas: Monopiles im XXL-Format. In: Schiff & Hafen, Heft 9/2016, S. 160–162.
Flachgründung mit und ohne Schürzen Monopile-Gründungen (1 Pfahl), (flaches Wasser, Dänemark, England, Deutschland)Jörn Iken: Rutschende Übergänge – Die Verbindung zwischen Übergangsstück und Monopile erwies sich in vielen Fällen als labil. Jetzt stehen teure Reparaturen an. Konische Stahlrohre, Flansche und Schubrippen sollen die Lösung sein. In: Hansa, Heft 8/2013, S. 42–44, Schiffahrts-Verlag Hansa, Hamburg 2013, . Tripod-, Tripile-Gründungen (jeweils 3 Pfähle) und Jacket-Gründungen (48 Pfähle) für tiefere Bereiche (Deutschland, bis zu 50 Meter Wassertiefe) Schwerkraft-Fundamente ohne tiefe Gründung Auch schwimmende Windenergieanlagen sind möglich und werden gebaut, beispielsweise wurde 2017 Hywind Scotland mit insgesamt 30 MW in Betrieb genommen, 2020 Windfloat Atlantik mit 17 MW. Ende 2020 erreichten schwimmende Anlagen in Europa eine Gesamtkapazität von 82 MW. Schwimmende Tragstrukturen gelten zwar als vergleichsweise teuer, lassen sich jedoch einfacher auf große Anlagen anpassen und ermöglichen eine einfachere Logistik. Dadurch kommen sie insbesondere für große Anlagen in größerer Wassertiefe in Frage. (PDF; 13,6 MB). Fraunhofer IWES. Abgerufen am 24. Juni 2013. Zudem ist von Vorteil, dass harte Schläge von starken Windböen durch Zurückschwingen der Plattform etwas gedämpft werden können.Die Windkraft schwimmt sich frei. In: MIT Technology Review, 13. August 2012, abgerufen am 28. Dezember 2013.
Elektrische Anbindung von Offshore-Windparks mini|Abschluss eines Leerrohrs für ein Seekabel auf Norderney