Energiewende

Kärntner bauen „grüne“ Windkraftanlage aus Holz

09.04.2022 07:01

Eine Energiewende ist nur mit breiter Investition in neue Windkraftanlagen möglich. Die Kärntner Green Tower Entwicklungs GmbH, ein Tochterunternehmen der Hasslacher-Gruppe, will dafür sorgen, dass die ressourcenaufwendigen Türme aus Stahl und Beton bald größtenteils aus Holz gebaut werden. Das Projekt steht knapp vor der Realisierung.

Windkraftanlagen tragen Rotorblätter mit bis zu 170 Metern Durchmesser, weisen eine Nabenhöhe von 160 Metern auf und müssen unter dynamischen Belastungen an der Spitze Kräfte von 200 bis 250 Tonnen über eine Nutzungsdauer von 20 Jahren abtragen. Aktuell werden diese Anforderungen mit dem Einsatz von viel Stahl und einem großen Stahlbetonfundament gelöst. Nach rund zwei Jahrzehnten müssen Konstruktion und Fundament komplett erneuert werden.

Holz löse alle diese Anforderungen besser, wie man an 100 bis 150 Jahre alten Bäumen erkennen könne, so die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG, die das Green-Tower-Projekt unterstützt, in einer Mitteilung. Berechnungen im Labor zeigen demnach, dass der Werkstoff Holz über die Zeit stabil bleibt und sich die Nutzungsdauer damit verlängert. Statt eines Flächenfundaments mit bis zu 1200 Kubikmetern Beton benötige die innovative Holzbauweise nur vier kleinere Fundamente und damit ein Sechstel der Materialien. Das senke auch die Kosten für den Rückbau und die damit verbundenen Rücklagen beträchtlich, hieß es.

Erster Prototyp im Herbst 2023
Besonders innovativ an der heimischen Konstruktion ist laut FFG die offene Fachwerkkonstruktion, die für alle Turbinengrößen einfach skalierbar und an jeden Standort anpassbar sein soll. Im Gegensatz zu bisher entwickelten Holztürmen hat sich Green Tower von dem Konzept einer ringförmig geschlossenen Konstruktion mit kreuzverleimten Platten verabschiedet. Eine Reihe alternativer Konstruktionen wurde entwickelt und 2018 bereits der erste Turm zertifiziert. Das Ergebnis war in der Produktion aber zu teuer und damit noch nicht konkurrenzfähig.

Logistische Vorteile, geringere Montagefläche sowie die entscheidende Materialeinsparung durch die offene Konstruktion bringen nun der Mitteilung nach die gewünschte Marktreife. „Eine geringere durchgerechnete Wandstärke führt zu einer Einsparung von zwei Dritteln des Materialeinsatzes. Einwirkende Kräfte werden entlang der Stäbe eindeutiger verteilt, die nötigen Verstärkungen sind leichter zu kalkulieren. Insgesamt ist der Hybridtower damit besser skalierbar und passt sich der Entwicklung neuer Turbinen einfacher an“, hieß es.

Obwohl der Hybridturm für Windkraftanlagen zu 97 Prozent aus Holz besteht, folgt die Entwicklung einem ganz pragmatischen Ansatz. „Wir verwenden immer jenes Material, das für den jeweiligen Einsatz am besten geeignet ist“, führt Green-Tower-Geschäftsführer Werner Mussnig aus. Ein hoher Vorfertigungsgrad und Risikominimierung stünden im Vordergrund. Für die neuralgischen Punkte kämen Metallstücke zum Einsatz, die sich auf der Baustelle passgenau und schnell miteinander verbinden ließen. Der erste Prototyp des Hybridtowers soll im Herbst 2023 errichtet werden.

Nachhaltig bis zum Schluss
Für die Entwicklung hat Green Tower ein Forschungsnetzwerk in den Universitätsstädten Graz, Stuttgart, Wiesbaden, Leipzig, Braunschweig und München aufgebaut. In einer aktuellen Master-Thesis aus dem Forschungsnetzwerk wurde berechnet, dass der Hybridturm durch seine Konstruktion mindestens 1000 Tonnen CO2 während seines Produktionsprozesses gegenüber bisher eingesetzten Turmkonzepten einspart. Bei mehr als 3000 Multimegawatt-Anlagen, die in Europa jährlich errichtet werden, eröffne sich hier ein beträchtliches Potenzial.

Auch an das Danach wurde gedacht: Das Recyclingkonzept sieht vor, dass der Turm nach 20 Jahren demontiert und das verwendete Holz weitere 50 Jahre für statische Konstruktionen eingesetzt wird. In 70 Jahren sei der verwendete Rohstoff wieder vollständig nachgewachsen.