Riesenräder auf Hybridtürmen

Hybridtürme

Je höher Onshore-Windenergieanlagen in den Himmel ragen, umso ertragreicher sind sie. Statt Stahlrohrtürmen kommen jedoch immer mehr Hybridtürme zum Einsatz.

Bei Onshore-Windenergieanlagen steigt der Stromertrag pro Meter um 0,8 Prozent. Bauten von 100 Metern und mehr haben sich deshalb durchgesetzt. Freitragende Stahlrohrtürme waren in der Vergangenheit Standard. Man kann sie allerdings nicht beliebig aufstocken. Denn auf der Straße können nur Rohre mit maximal vier Metern Durchmesser transportiert werden, was die Tragfähigkeit des gesamten Turms begrenzt.

Keine Transportprobleme

Betonkonstruktionen aus Fertigbauteilen sind eine kostengünstige Alternative. Mit ihnen lassen sich ohne Transportprobleme sehr hohe Türme bauen. In letzter Zeit kommen hier vermehrt Hybridtürme zum Einsatz. Dabei wird auf einen Betonbau ein Stahlrohrturm aufgesetzt. An der Entwicklung eines neuartigen Hybridturms für Windenergieanlagen wird derzeit an der Gießener Technischen Hochschule Mittelhessen im Fachbereich Bauwesen gearbeitet. Kooperationspartner ist das Oberhessische Spannbetonwerk in Nidda. Das Land Hessen fördert das Projekt über zwei Jahre mit insgesamt 560.000 Euro im Rahmen der hessischen „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“.

Projektleiter Jens Minnert sieht bei den aktuellen Hybrid-Modellen noch Schwachstellen. Der Materialbedarf könne verringert und die Verbindung der Betonfertigteile untereinander verbessert werden. Beides will Minnert gemeinsam mit seinem Projektpartner durch den Einsatz von Stahlfachwerk erreichen. Die Eckelemente des Betonturms bestehen aus Stahlbetonfertigteilen, die sich mit einer einzigen Schalungsform günstig serienmäßig herstellen lassen. Die Elemente zwischen den Ecken, die bei der ursprünglichen Variante aus konisch nach oben schmaler werdenden Betonteilen bestanden, werden durch ein Stahlfachwerk ersetzt. „Es dient zur Aussteifung des Turms und zur Verbindung der Eckelemente“, erläutert Minnert.

Höhere Stabilität des Turms

Zwischen den einzelnen Turmstücken wird jeweils ein horizontaler Stahlring zur Stabilisierung und Verbindung angebracht. Er erleichtert die Montage der darüber liegenden Turmsegmente erheblich, da Herstellungstoleranzen leichter ausgeglichen werden können. Außerdem leistet er einen entscheidenden Beitrag zur Stabilität des Turms. Der Abstand der Eckelemente lasse sich je nach gewünschter Turmhöhe beliebig variieren. Den oberen Abschluss bildet wie in der Ursprungskonstruktion ein vorgefertigter Stahlrohrturm, dessen Höhe ebenfalls flexibel ist.

Der neue Hybridturm ist bereits zum Patent angemeldet. Die alternative Konstruktionsart führe zu einer erheblichen Material- und Arbeitsersparnis, so Minnert. Nach Abschluss der Entwicklung muss noch die Baustatik geprüft werden. Sie soll dafür sorgen, dass der Turm an unterschiedlichen Stellen gebaut werden kann, ohne jeweils ein Genehmigungsverfahren durchlaufen zu müssen.

Daniel Seemann

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