Windräder Die Revolution des Turms

Stahlelemente im Turm sollen die Kosten drastisch senken. Das Prinzip: Die einzelnen Abschnitte können einzeln transportiert und am Standort montiert werden. Das verringert vor allem die Logistikkosten.
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Windrad-Turm: Die neue Generation soll künftig vor Ort montiert werden können. Quelle: dpa

Windrad-Turm: Die neue Generation soll künftig vor Ort montiert werden können.

(Foto: dpa)

Die Hersteller von Windkraftanlagen müssen ihre Kosten in den kommenden Jahren deutlich senken. Das betrifft alle Komponenten der großen Windmühlen: das Fundament, den Turm, das Maschinengehäuse und die Rotorblätter.

Der US-Konzern General Electric hat deshalb einen neuen Turm entwickelt. "Er ist signifikant günstiger als ein vergleichbarer Beton-Hybrid-Turm", sagte Andreas von Bobart, Deutschland-Chef der Windsparte, dem Handelsblatt in Hamburg. Die Kostenersparnis bewege sich "im niedrigen zweistelligen Prozentbereich".

Wie das funktioniert, zeigt er in einem Video. Wie bei einem Metallbaukasten für Kinder werden einzelne Abschnitte des Turms am künftigen Standort aus Stahlelementen montiert. Diese jeweils fertigen Elemente werden dann nacheinander von einem Kran aufeinander getürmt. Am Schluss wird der gesamte Turm mit einer PVC-Hülle verkleidet.

Mit der neuen Technologie will von Bobart, der seit Mai vergangenen Jahres die Sparte führt, vor allem die Logistikkosten verringern. Denn die Metallteile passen auf normale Lastwagen. "Wir brauchen unter anderem keine Sondertransporte mit Überlängen für den Turm", begründete Bobart die Entscheidung für die neue Technologie. Solche Schwertransporter müssen extra genehmigt werden. Außerdem müssen sie oft weite Umwege fahren, weil sie viele Straßen nicht passieren können. Und vor Ort ist für den Metallturm weniger Bauplatz erforderlich.

Auf dem richtigen Fuß erwischt
Schlicht und unauffällig, aber bedeutsam
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Der Turm einer Windenergieanlage  kann mehrere hundert Tonnen wiegen, und verursacht bei Montage und Transport einen guten Teil der Kosten. Außerdem ist er ein wichtiger Faktor für den Ertrag: Je weiter oben die Nabe platziert ist, desto stärker und konstanter weht der Wind, und umso kräftiger können die Flügel rotieren.

Je mehr Strom Windenergieanlagen produzieren, desto besser.
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Ein wichtiger Faktor für den Ertrag ist die Höhe der Nabe. Je weiter oben, desto stärker und konstanter ist in der Regel der Wind, und umso kräftiger können die Flügel rotieren. Auch für den Bau von Windparks in waldreichen Regionen wie Schweden oder Süddeutschland ist die Höhe ausschlaggeben. Der Abstand zwischen Wipfeln und Turbinenschaufeln muss groß genug sein, um Gefahren durch Berührungen auszuschließen.  

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Je höher hinaus es mit der Windturbine gehen soll, desto komplexer wird aber auch das Vorhaben. Denn wenn der Turm höher werden soll, muss gleichzeitig der Fuß der Anlage in die Breite gehen. Je nachdem welcher Turmtyp gewählt wird, sind die Voraussetzungen unterschiedlich.

Montage Windenergie-Anlage
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Bislang bestehen die Türme für Windräder meist aus Stahl und Beton. Beide Typen sind auf den ersten Blick kaum zu unterscheiden. Reine Stahlkonstruktionen bestehen aus zwei bis fünf Segmenten, die separat transportiert und vor Ort aneinandergefügt werden. Der Haken: Je höher die Türme werden sollen, desto breiter muss zugunsten der Standfestigkeit das Fundament sein. Doch auf einem Lkw ist die Breite der zu transportierenden Bestandteile begrenzt – und mit den festen Stahlteilen kommen die Transporter nicht unter Brücken hindurch.

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Anders ist die Lage bei Betontürmen: Zwar werden diese auch in einzelnen Abschnitten angeliefert, aber der unterste Bestandteil wird in mehreren Teilen hergestellt und transportiert. Dadurch sind die Möglichkeiten für die Fundamentbreite größer, und die Türme können höher gebaut werden.

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Neben den reinen Stahl- oder Betontürmen gibt es auch Mischformen: Hybridtürme sind unten aus Beton gefertigt und im oberem Segment aus Stahl. Das löst die Transportprobleme von Stahlböden und ist aber einfacher zu montieren, als reine Betontürme.

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In Europa noch nicht weitverbreitet, aber den Rohrvarianten gegenüber in einigen Punkten im Vorteil ist die Gitterkonstruktion, die optisch an Stromleitungsmasten erinnert. Ein ökonomischer Faktor, der für diese Bauweise spricht, sind die Transportkosten. Durch enorm große Komponenten und Sicherheitsvorschriften sind die Kosten hier bei Stahl/Beton-Konstruktionen recht hoch. Die Bestandteile der Gitterturm-Variante hingegen passen hingegen in Standard-Container, und benötigen keinen Schwertransport. So lassen sich die Anlagen besser transportieren und schneller aufbauen.

"Wir können so die Zahl der Sondertransporte bei einer Windkraftanlage insgesamt um etwa die Hälfte reduzieren", sagte von Bobart. Denn statt großer Turmelemente müssen künftig nur noch andere sperrige Teile wie die Maschinengehäuse und lange Rotorblätter mit Sondertransportern zum künftigen Standort gebracht werden.

Aber die Industrie arbeitet auch daran, diese Logistikprobleme zu lösen. Beispielsweise fertigt Deutschlands größter Hersteller von Windkraftanlagen Enercon aus dem norddeutschen Aurich seine Rotorblätter neuerdings in zwei Teilen. So lassen sich die insgesamt über 60 Meter langen Rotorblätter leichter über Straßen zum Standort transportieren.

Die Entscheidung von GE, eine neue Turmtechnologie zu testen, hat aber auch ganz praktische Gründe. "Betontürme sind derzeit der Engpass beim Bau neuer Windkraftanlagen", sagte Bobart. Denn auf diesem Markt gibt es nur wenige Anbieter.

Bislang gibt es allerdings erst einen Testturm in den USA mit einer Höhe von 85 Metern. Im nächsten Jahr will GE einen 139 Meter hohen Turm in Deutschland mit Gittermast aufstellen. Denn das sind die Höhen, die inzwischen bei Anlagen an Standorten mit schwächerem Wind benötigt werden.

Ende kommenden Jahres will der Konzern, der nach Angaben der dänischen Unternehmensberatung Navigant weltweit die Nummer fünf in der Windkraftbranche ist, für die neuen Türme den kommerziellen Verkauf starten.

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