Türme & Masten

Timber Tower alias erster Holzturm einer Megawattwindturbine, Vensys 1,5 Megawatt auf 100 Meter Nabenhöhe. Seit 20. Dezember 2012 erzeugt erstmals ein Megawattwindrad Strom auf einem Holzturm. Das Hannoversche Entwicklerbüro Timber Tower nahm den 100 Meter hohen Turmprototyp mit Maschinenhaus einer 1,5 Megawatt (MW) starken Vensys-Windturbine obenauf in Betrieb, nach vier Jahren Entwicklung und langwieriger Genehmigungsphase. Timbertower will künftig mit weit größeren Türmen die Kosten der Windkraft senken helfen – und bisher nicht lukrative Orte für Kleinwindparks erschließen.

2,5 Millionen Euro Risikokapital und allein 600.000 Euro Landesförderung bei 5 Millionen Euro Gesamtkosten für Forschung und Entwicklung, 200 Tonnen schwer, 400 Kubikmeter Fichtenholz, zu speziellen Holzbauteilen in Österreich vorverarbeitet, allerdings von skandinavischen Bäumen. Das sind die nackten Daten des Windradturms auf einem Universitäts-eigenen Gelände im Nordwesten Hannovers.

Bei dem Brettsperrholz, aus dem der Turm besteht, handelt es sich um drei Meter Breite und 15 Meter lange brettflache Holzwandbauteile. Sie bestehen aus Zentimeterdicken Brettern in mehreren aufeinander verleimten Lagen, die mit der Holzmaserung jeweils quer zueinander liegen. Der Effekt, wie bei jedem Sperrholz: Die 30 Zentimeter dicke Turmwände können sich nicht unter Feuchtigkeit oder Trockenheit verformen und sind besonders stabil.

Verkaufsargumente hat Timber Tower gleich mehrere: Die Preise für Holz sind anders als beim Standard-Turmmaterial der Windkraft, dem Stahl, seit Jahren stabil. Mittelfristig will das Unternehmen mit günstigeren Turmpreisen die Erzeugungskosten der Windkraft senken, heißt es bei Timbertower. Allerdings „werden die ersten Modelle zunächst genauso viel kosten wie die vergleichbaren Türme von Max Bögl oder anderen“, sagt Timber-Tower-Chef Prass. Günstiger werden die Holztürme vor allem, weil die Projektierer kein Kapital für die Rückbaukosten zurücklegen müssen, so lautet die Hoffnung bei Timber Tower. Denn das Holz soll sich auch nach bis zu 20 Jahren Betriebszeit eines Windrads noch verkaufen lassen, anders als Stahl für dessen Entsorgung sechsstellige Beträge fällig würden. Das erklärt Investor Edwin Kohl, der das mittlerweile ein Dutzend Mitarbeiter große Unternehmen vor einem Jahr zu 80 Prozent übernommen hat.

EINFACHE LOGISTIK

Die wohl wichtigste Vertriebsstrategie der Hannoveraner allerdings dürfte sein, dass die Logistik mit den Holzbauteilen einfach ist: In simplen Containern lieferbar, mit einem einfachen Verbindungsstecksystem zu montieren, können die Türme auf engstem Raum auch dort installiert werden, wo die weit mehr als vier Meter Durchmesser großen Turmfüße nicht ohne Entfernung kleinerer Bauwerke oder von Bäumen hätten an die Baustelle gebracht werden können, sagt Prass. Allerdings umgehen auch andere Turmbautechniken inzwischen das Problem der großen Turmfußradien heutiger Windenergieanlagen mit einer Nabenhöhe von 140 m oder mehr. Die Bauzeit eines Timbertower soll bei vier Wochen liegen, vergleichbar mit der Bauzeit anderer moderner Großtürme.

Noch in diesem Jahr will Timber Tower einen Prototyp mit 140 Meter Nabenhöhe in Angriff nehmen. Sie soll eine drei MW starke Anlage tragen, im Gespräch als Zulieferer hierfür ist die Südtiroler Firma Leitwind, die getriebelose Windenergieanlagen herstellt. Vermutlich ab 2014 könnte ein Prototyp mit 165 Meter Nabenhöhe anstehen. Insgesamt sind 200 Meter Nabenhöhe die maximale mögliche Höhe, so erklärt es die mit dem Aufbau des ersten Prototyps in Hannover beauftragte niedersächsische Zimmerei Cordes.

ENTWICKLUNG EINES FREILEITUNGSMASTS AUS HOLZ FÜR HOCHSPANNUNGSLEITUNGEN (>50 KV)

gefördert durch:
Investitions- und Förderbank Niedersachsen – NBank
Günther-Wagner-Allee 12 – 16
30177 Hannover

In den Jahren 2010 – 2013 wurde in einem Förderprojekt das Ziel verfolgt, Strommasten in Holz zu errichten. Mit ca. 30m Höhe entspricht dieser Prototyp einem Tragmast für eine 110KV-Leitung (siehe Buchquelle: „Freileitungen“ – Kiesling/Nefzger/Kaintzyk) mit einem Donaumastbild.

Hergestellt wurde das komplexe räumliche Tragwerk aus handelsüblichem Konstruktionsvollholz (KVH®). KVH® ist ein geregeltes zugelassenes Bauprodukt mit gesicherten technischen Eigenschaften. Die Verbindungen sind jeweils auf statischer Grundlage und nach Fertigungskonzept ausgelegt und optimiert. Bei den Baustellenverbindungen liegt der Schwerpunkt auf einer einfachen und sicheren Montage mit wenigen Verbindungsmitteln. Zur Anwendung kommen hier Schraub- und Nagelverbindungen sowie Verklebungen und auch Sonderformteile. Durch die modulare Vorfertigung kann der Strommast in transportablen Segmenten zur Baustelle geliefert werden, so dass keine aufwendigen Sondertransporte notwendig werden. Auch ein Containertransport ist problemlos möglich.

Zum Schutz vor Witterungseinflüssen wird die Mastoberfläche mit einer dauerhaften Holzfassade geschützt. Durch diesen Witterungsschutz werden aufwendige Konstruktionen im Bereich der Knotenpunkte überflüssig und die Tragkonstruktion ist sicher von der Wetterschutzkonstruktion getrennt. Die Fassade und auch die Ebenen für den innenliegenden Leiteraufgang sind bereits werkseits integriert, so dass am Aufstellort lediglich die einzelnen Mastsegmente und Traversen montiert werden müssen.

Typenmasten in der Serie oder auch Sonderkonstruktionen wie Abspann-, End- oder Eckmasten können in gleicher Bauart hergestellt werden.

Holz als nachwachsender Rohstoff mit dem Potenzial der CO²-Speicherung ist ein idealer Baustoff – in technischer Hinsicht und von der Verfügbarkeit und Bearbeitbarkeit her gesehen. Insbesondere die Akzeptanz und Beliebtheit dieses Baustoffs in der Bevölkerung ist ein weiteres wichtiges Argument. Holzprodukte werden regional erzeugt und zeichnen sich durch einen geringen Primär-Energiebedarf aus.

Holz lässt sich nach dem Nutzungszeitraum leicht weiterverwerten oder kann zur Energiegewinnung (thermische Verwertung) genutzt werden. Die Fassade gibt dem Mast ein modernes Erscheinungsbild und macht ihn zudem unempfindlich gegen Beschädigungen während des Transports, der Montage und der Nutzungszeit. Die Frage nach der Wartungsfreundlichkeit eines Strommasts aus Holz muss natürlich gestellt und beantwortet werden. In dieser Hinsicht bietet der Cordes-Mast mit seiner vorgehängten Wetterschutzfassade erstaunliche Antworten. So sind die Wartungsintervalle eher größer als bei einem herkömmlichen Stahlgittermast prognostiziert, was auf die Vorteile einer nach außen abgeschlossenen Konstruktion gegenüber einem offenen Fachwerk zurückzuführen ist.

Neben dem Schutz der Tragkonstruktion bietet die Holzfassade noch das große Plus der Optik. Man sieht dem Mast an, was er ist: ein Holzbauwerk. Die inneren Werte werden auch außen sichtbar. Manchem Anwohner einer geplanten Stromtrasse mag es leichter fallen einen Holzmast zu akzeptieren als einen kalten, grauen Stahlmast.