Zurück in die Zukunft: Sehen Windmühlen künftig aus wie der Eiffelturm?

Zurück in die Zukunft: Sehen Windmühlen künftig aus wie der Eiffelturm?

von Wolfgang Kempkens

US-Technikriese GE baut Windmühlen, die aus Stahlstreben bestehen. Das soll Kosten senken und die Ausbeute erhöhen.

Der amerikanische Elektromulti General Electric (GE) will Windenergie künftig rentabler machen. Das Mittel der Wahl: Höhere Türme. Denn wenn sich die Rotoren in größeren Höhen drehen, laufen sie stetiger und kraftvoller. Entsprechend größer ist der Stromertrag.

Das Problem bei den bisher eingesetzten Stahlbetontürmen ist aber: Sie werden mit jedem Meter, den sie gen Himmel wachsen, teurer und fressen damit den größeren Ertrag der Windmühle auf. Die Ingenieure von GE haben deshalb in der Geschichte der Windtechnologie gegraben, um sie fit für die Zukunft zu machen.

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Das Ergebnis ist ein Turm aus Stahlstreben, die fest miteinander verbunden sind (siehe Aufmacherbild). Von Innen betrachtet erinnern die neuen GE-Windturbinen damit ein wenig an die berühmte Konstruktion des Eiffelturms in Paris. Mit einer Höhe von 97 Meter ist eine der Windmühlen schon auf einem Testfeld in den USA gebaut.

Zunächst strebt GE für kommerzielle Anlagen eine Höhe von 140 Meter an. Das schaffen zwar Zulieferunternehmen der Windindustrie bisher auch schon. Doch GE will mit erheblich weniger Material auskommen und auf Beton sogar ganz verzichten, außer im Fundament.

Die Amerikaner kehren damit gewissermaßen zu den Wurzeln der Windenergie zurück. Im Prinzip handelt es sich um eine Fachwerkstruktur, ähnlich auch der von Hochspannungsmasten.

Keine Gefahr mehr für VögelWährend sich die Verbindungsschrauben der einzelnen Stahlteile in früheren Masten wegen der Erschütterungen durch die Turbinenschaufeln oft lockerten, hat GE eine neue Verbindungstechnik entwickelt, bei der die Muttern zusätzlich gesichert sind.

Die Ingenieure haben auch ein zweites Problem solcher Mastenwälder gelöst, das sie in der Anfangszeit der Windenergie in Verruf gebracht hat. Unzählige Vögel fielen ihnen zum Opfer, weil sie gegen die relativ schmalen Stahlträger prallten. Das verhindert bei GE eine Ummantelung des Fachwerks mit einem UV-beständigen Kunststoff.

Der Vorteil dieser Konstruktion: Es wird erheblich weniger Material benötigt und damit Transportkapazität, die Energie verbraucht. Die Einzelteile transportieren stattdessen Laster in Containern, während vorgefertigte Turmsegmente aus Stahlbeton oft als Schwertransporte mit Überbreite zur Baustelle geschafft werden müssen. Ab einer bestimmten Turmhöhe wären diese Segmente so groß, dass sie gar nicht mehr transportiert werden könnten.

GE nennt noch einen weiteren Vorteil. Der Transformator und andere elektrische Bauteile, die manchmal in einem Extragebäude untergebracht werden, lassen sich innerhalb des Turms aufstellen. Das ist allerdings heute schon bei vielen Stahlbetontürmen möglich.

Keith Longtin, der die GE-Windsparte führt, empfiehlt die Fachwerktürme vor allem für waldreiche Regionen, in denen sichergestellt sein muss, dass der Abstand zwischen Wipfeln und Schaufeln groß genug ist. Geeignet seien auch Norddeutschland und der Südosten der USA. Vier Tage soll der Aufbau eines solchen Fachwerk-Turms künftig dauern.

Teilfinanziert von der amerikanischen Advanced Research Projects Agency-Energy arbeitet GE zudem daran, auch das Transportproblem bei den immer länger werdenden Turbinenschaufeln zu lösen – die fast 80 Meter erreichen. Künftig sollen sie segmentweise zur Baustelle transportiert und dort zusammengesetzt werden. Bei dieser Entwicklung stehen die Amerikaner allerdings noch am Anfang.

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