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Enerige & Management > Windkraft Onshore - Nicht mehr auf dem Holzweg
Bild: psdesign1 / Fotolia
WINDKRAFT ONSHORE:
Nicht mehr auf dem Holzweg
Aus Klimaaspekten könnte der Werksoff Holz für Windkrafttürme eine (zarte) Renaissance erleben. Erste Hersteller arbeiten auch an weiteren Alternativen.
 
Wer Fichten zu Türmen von Windenergieanlagen machen will, musste sich in der Vergangenheit nicht selten den Kalauer gefallen lassen, auf dem Holzweg zu sein. Denn zu häufig verwandelten sich die gepriesenen Vorteile in ... wenig bis nichts. Mit Holzkonstruktionen günstiger, klimaschonender und flexibler in Bau und Transport zu sein, hielt dem Praxistest über einige Prototypen hinaus nicht stand. Die Prüf- und Zulassungsverfahren zogen sich genauso in die Länge wie die Entwicklung der Holztürme.

 
Ein Blick in den Holzturm
Bild: Modvion AB


Jetzt könnte die Nische neue Höhenluft schnuppern. Der Energieriese Vattenfall hat im Mutterland Schweden eine Kooperationsvereinbarung mit dem Turmbauer Modvion AB mit Sitz in Göteborg unterzeichnet. Das Unternehmen will Holztürme an Vattenfall liefern und selbst schon bald einen Windpark mit zehn Turbinen errichten, die auf 150 Meter hohen Holzständern thronen. Ein erster hölzerner Testturm mit 30 Metern Höhe ist in diesem Frühjahr auf der Insel Björkö vor Göteborg errichtet worden.

Der von Modvion für 2022 angepeilte kommerzielle Vertriebsstart erinnert ein wenig an den Enthusiasmus, mit dem in den Nullerjahren das Start-up Timber Tower aus Hannover den Wettbewerb mit den Marktführern aus Beton und Stahl aufzunehmen gedachte. Für Aufsehen sorgten seinerzeit das 2006 angemeldete Patent und der 2012 gebaute Prototyp in der niedersächsischen Landeshauptstadt. Die Windbranche biss allerdings nicht an. „Die Szene besteht längst nicht mehr aus den Ökopionieren, sondern denkt als Großindustrie profitorientiert, ist sehr konservativ und wenig offen für neue Lösungen“, sagt Holger Lange, Professor für Windenergietechnik an der Hochschule Bremerhaven. Innovative Ideen wie Holztürme müssten so große Vorteile haben, dass die Spitzenunternehmen der Windindustrie ins Risiko gingen, das Produkt in den Markt pressten und damit bei den Wettbewerbern einen Schneeballeffekt auslösten.

Der Ökovergleich spricht eindeutig für Holztürme
 
Geld − also Einsparpotenzial − spielt dabei eine Rolle, in Zeiten der Klimakrise aber zunehmend auch der Imagefaktor. „Wir glauben, dass der Bau von Holztürmen große Vorteile bringt, nicht nur für das Klima, sondern auch für die Senkung der Kosten von neuen Anlagen für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen“, sagt Daniel Gustafsson, bei Vattenfall zuständig für die Onshore-Windkraft in Schweden. Zu Zeiten von Timber Tower „war das Klimathema nicht so aktuell wie heute“, sagt Lange. Inzwischen wachse am Markt der Druck, Kosten weiter zu senken und den CO2-Ausstoß im Produktionsprozess so weit und bald wie möglich zu vermeiden. Wer seine Windturbinen auf Stahl oder Beton setzt, muss also wegen der energieintensiven Produktion der Baustoffe und des CO2-Preises tiefer in die Tasche greifen. Mehr als die Tendenz, nachhaltig zu denken, erkennt Lange indes noch nicht. „Dabei ist Holz die beste Lösung, wenn man ehrlich ist.“

Der Hochschullehrer mit einem eigenen Ingenieurbüro in Essen hält Zahlen parat, bei denen kaum Raum für Interpretationen bleibt. Bei dem ab Januar 2021 geltenden Preis von 25 Euro je Tonne CO2 schneidet der Holzturm bei 140 Meter hohen Mustertürmen am günstigsten ab. Rechnerisch wird seine Produktion − im Wesentlichen durch das 950 Tonnen schwere Betonfundament − mit rund 16.000 Euro belastet. Dabei ist das im Holz gebundene CO2 bereits gutgeschrieben. Holz gewinnt den Ökovergleich mit den Türmen aus Stahl (Gittermast, Rohrturm, längsverschraubt) und der Hybridversion (Beton/Stahl) deutlich. Die herkömmlichen Türme verursachen bei der Produktion ihrer Baustoffe CO2-Kosten im Gegenwert von 32.000 (Gittermast mit 1.280 Tonnen CO2) bis 98.200 Euro (Hybrid mit 3.928 Tonnen CO2). Entsprechend gilt eine Anlage mit Holzturm nach rund neun Monaten Ökostromproduktion als klimaneutral, eine mit Hybrid aus Beton und Stahl erst nach viereinhalb Jahren. Und noch eine Zahl: 40 Lastwagen müssen Material für die Hybridvariante herankarren, Stahlrohr und Holz kommen auf sieben, der Gitterturm auf nur fünf Lkw-Fahrten.
 
Wie ökologisch ist die Herstellung von Windkrafttürmen? Die Debatte steht erst am Anfang
Bild: privat
 
Solange aber das Vertrauen fehlt, dass Holz sicher und zuverlässig die Gondel eines Windkraftwerks tragen kann, üben sich die großen Turmhersteller in Zurückhaltung. Vorbehalte gibt es in Fragen des Brandschutzes, der Standsicherheit bei Blitzeinschlag, der Verbindungen und Beschichtung des Holzes. Michael Stahl, Geschäftsführer des Turmbauers Ventur GmbH mit Sitz im südwestfälischen Siegen, sagt: „Wenn ich die Entwicklung der Türme mit immer größeren Nabenhöhen und wachsenden Belastungen betrachte, sehe ich keinen aus Holz.“ Die Verbindungen der einzelnen Holzteile hält er für einen der Schwachpunkte. Gegen die Einsatzmöglichkeiten von Beton − bei hohen Türmen auch in Kombination mit Stahl − komme Holz nicht an. Michael Stahl sieht aktuell eher Potenzial in Fortentwicklungen der Betonproduktion − wie bei den dünnwandigen Hightech-UHPC-Türmen (= Ultra High Performance Concrete) von Ventur. Das Unternehmen habe 2020 besonders in neue Mischtechniken investiert und den Ventur 4.0 zur Marktreife gebracht.

Auch Lange erkennt bei den führenden Herstellern Bewegung, vor allem hin zu einer grüneren Herstellung des Baumaterials. Auf dem Weg zur fossilfreien Produktion von Zement und Stahl seien als Etappenziele durchaus Energieeinsparungen von 50 % zu erreichen.

Angedacht als Hybridturm: Holz und Beton in Kombination
 
Günther Funke würde Holz dennoch sofort durch die Hintertür Einlass in den Turmbau gewähren. Der Prokurist und Leiter der Abteilung Brücken- und Turmbau beim Westerkappelner Unternehmen Echterhoff schmiedet Ideen für eine andere Art Hybrid: einen Holz-Beton-Verbund − analog zu Wildtierbrücken über Autobahnen, bei denen die Träger aus Leimholz sind und die Abdeckplatte aus Beton ist. Das System kombiniert die Zugfestigkeit von Holz mit der Druckfestigkeit des Betons. Für die Innenschalung von Windtürmen könne er sich Holztafeln gut vorstellen. Das natürliche Material punkte bei der Schwingungsdämpfung. Allein sei Holz zu dick, „hybrid könnte die Lösung sein“. Dabei außen mit örtlichem Beton zu arbeiten, habe den Vorteil, „keinerlei Fugen zu produzieren. Das ist wichtig für die Witterungsbeständigkeit“, sagt Funke. Es wäre eine neue Art Hybridturm, den er gern gemeinsam mit einer Hochschule entwickeln würde.

Möglicherweise kommt aus Schweden die große Baustoffrevolution für Türme von Windenergieanlagen, vielleicht erleben wir auch bloß „die üblichen Innovationen, die etwa alle vier Jahre aufkommen“, sagt Lange. Dass Ingenieure wie er tatsächlich zu einem neuen Experimentierfeld kommen, will er nicht ganz ausschließen. „Die großen Turbinenhersteller spielen mit neuen Systemen“, sagt er, „aber sie tun es heimlich − aus Angst vor schlechten Analysen und negativen Testergebnissen.“ Womöglich löst Vattenfall mit dem Modvion-Deal eine Bremse beim Bau von Holztürmen.

 
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Mittwoch, 18.11.2020, 09:22 Uhr