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Fundament für Windräder

Auf dem richtigen Fuß erwischt

Windradtürme machen optisch meist eher wenig her, sind aber sehr bedeutsam, wenn es um Standfestigkeit und Energieausbeute geht. Wie hoch hinaus es mit ihnen geht, hängt auch vom Standort ab.

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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. dpa

Schlicht und unauffällig, aber bedeutsam

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.

Bild: dpa

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.   GE

Je mehr Strom Windenergieanlagen produzieren, desto besser.

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.  

Bild: GE

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. GE

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.

Bild: GE

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. dpa

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.

Bild: dpa

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. dpa

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.

Bild: dpa

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. GE

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.

Bild: GE

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. GE

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.

Bild: GE

GE bietet ein solches Modell mit dem „Space Frame“-Turm an. Er hat – anders als die gängigen röhrenförmigen Turbinentürme – eine fünfseitige Struktur. Das sorgt für ein Plus bei Stabilität und Haltbarkeit, wodurch der Turm höher gebaut werden kann als die konventionellen Exemplare. Die Rotornaben können so in einer Höhe von fast 140 Metern platziert werden. Am Beispiel einer traditionellen 100-Meter-Turbine soll diese Bauweise außerdem 20 bis 30 Prozent weniger Stahleinsatz bedeuten. GE

GE bietet ein solches Modell mit dem „Space Frame“-Turm an. Er hat – anders als die gängigen röhrenförmigen Turbinentürme – eine fünfseitige Struktur. Das sorgt für ein Plus bei Stabilität und Haltbarkeit, wodurch der Turm höher gebaut werden kann als die konventionellen Exemplare. Die Rotornaben können so in einer Höhe von fast 140 Metern platziert werden. Am Beispiel einer traditionellen 100-Meter-Turbine soll diese Bauweise außerdem 20 bis 30 Prozent weniger Stahleinsatz bedeuten.

Bild: GE

Der Einsatz von Gittertürmen ist prinzipiell nichts Neues. Allerdings hatten die früheren Varianten zum Nachteil, dass sich Schrauben lockerten, und die Vogelsterblichkeit erhöht wurde. Nun aber werden verzahnte Bolzen verwendet, die 20 Jahre halten sollen, und ihre Festigkeit schon in Brücken Schifffahrt und Wolkenkratzern bewiesen haben. Ein lichtundurchlässiger, UV-geschützter Bezug aus PVC-Polyester macht den Bau außerdem nicht nur optisch ästhetischer, sondern schützt auch vor Umwelteinflüssen. dapd

Der Einsatz von Gittertürmen ist prinzipiell nichts Neues. Allerdings hatten die früheren Varianten zum Nachteil, dass sich Schrauben lockerten, und die Vogelsterblichkeit erhöht wurde. Nun aber werden verzahnte Bolzen verwendet, die 20 Jahre halten sollen, und ihre Festigkeit schon in Brücken Schifffahrt und Wolkenkratzern bewiesen haben. Ein lichtundurchlässiger, UV-geschützter Bezug aus PVC-Polyester macht den Bau außerdem nicht nur optisch ästhetischer, sondern schützt auch vor Umwelteinflüssen.

Bild: dapd

Am Ende zählt auch das Recycling: Hat ein Windrad nach etwa 20 Jahren seinen Zenit überschritten, winkt die Demontage. Hier macht sich bemerkbar, dass der Stahl von Gitter- und Stahlrohrtürmen wiederverwertbar ist. Betontürmen bleibt nur die Komplettentsorgung. dpa

Am Ende zählt auch das Recycling: Hat ein Windrad nach etwa 20 Jahren seinen Zenit überschritten, winkt die Demontage. Hier macht sich bemerkbar, dass der Stahl von Gitter- und Stahlrohrtürmen wiederverwertbar ist. Betontürmen bleibt nur die Komplettentsorgung.

Bild: dpa

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