Windradtürme aus nachhaltigem Material: Auf dem Holzweg
Nachhaltiger, billiger und leichter zu transportieren: In Schweden werden jetzt Windradtürme aus Holz statt aus Stahl produziert.
Stockholm taz | Windräder aus Holz: An dieser Idee wird schon länger getüftelt. Die erste derartige Anlage wurde sogar in Deutschland gebaut und nahm Ende 2012 in Hannover-Marienwerder den Betrieb auf: 100 Meter hoch, ein 100 Tonnen schweres Windkraftwerk an der Spitze. Der damalige Umweltminister Peter Altmaier gab sich zur Eröffnung persönlich die Ehre. „Gleich wird auf Holz geklopft“, twitterte er.
Das half nicht wirklich. Dem Prototyp sollte eine Serienproduktion folgen, doch daraus wurde nie etwas. Die Firma Timbertower gibt es auch nicht mehr. Das lag nicht am Holz. Holztürme sind belastbarer und haltbarer als Stahltürme. Die Manager von Timbertower klagten über die Skepsis der Windkraftbranche, die sich mit Holztürmen nicht anfreunden wollte.
Vielleicht war aber auch die aus Furniersperrholz gefertigte achteckige Fachwerkkonstruktion der ersten Anlage nicht optimal. Je höher eine Windkraftanlage ist, desto kostengünstiger ist der Strom, der damit produziert werden kann. Zwar waren die Timbertower-Konstrukteure überzeugt, man könne mit ihrer Baumethode auch 160 Meter hohe Türme bauen. Doch tatsächlich wurde das nie in Angriff genommen.
Doch jetzt gibt es einen neuen Anlauf: Im westschwedischen Göteborg hat jetzt die erste Fabrik ihre Produktion aufgenommen, in der Windkrafttürme ausschließlich aus Holz gefertigt werden. „Unser Design ist vorteilhafter“, meint jedenfalls Otto Lundman, der Chef den Unternehmens mit Namen Modvion. „Wir mussten aber auch erst einmal dazulernen.“
Gelernt haben die Windturmbauer von den KonstrukteurInnen von bis zu 85 Meter hohen Holzhochhäusern, mit denen die nordischen Staaten mittlerweile zu den führenden Ländern im Holzhochbau gehören. Die Segmente der Modvion-Türme sind nicht eckig, sondern rund und bestehen aus Furnierschichtholz (Laminated veneer lumber, LVL), das aus nordischem Tannenholz hergestellt wird. Dieser sehr feste und formstabile Werkstoff ist nicht nur dem Vollholz, sondern auch Stahl in vielerlei Hinsicht überlegen.
Selbst wenn Stahl einmal ausschließlich aus grünem Wasserstoff hergestellt werden wird, würde Windenergie mit Stahltürmen nie klimaneutral zu produzieren sein, hat das Stockholmer Forschungsinstitut RISE errechnet. Mit Windkrafttürmen aus Holz sei dies dagegen erreichbar. Die Herstellung der Holzkonstruktion selbst ermögliche eine CO2-Emissionsbilanz mit negativem Vorzeichen, da das im Holz gelagerte Kohlendioxid nicht freigesetzt werde.
„Die Konstruktionen waren so stark, dass sie einfach nie brechen wollten“
Voraussetzung sei dafür natürlich eine Wiederverwendung der nach rund drei Jahrzehnten ausgedienten Turmelemente beispielsweise als hochfeste Träger in der Bauindustrie. Damit könne „Kohlenstoff für Hunderte von weiteren Jahren gespeichert werden“. Insgesamt würde eine Windkraftanlage auf einem Holzturm den CO2-Ausstoß bei der Herstellung des gesamten Windkraftwerks um 30 Prozent vermindern.
Mit Serienproduktion der LVL-Elemente werde die Turmherstellung nicht nur klimafreundlicher, sondern auch billiger werden als mit den bislang üblichen Konstruktionen, sagt Lundman. Die Produktionskosten für die Windenergie ließen sich damit um rund 6 Prozent senken. Außerdem würde sich der Transport zum Installationsstandort der Windenergieanlagen sehr vereinfachen. Ein Holzturm wiegt zwei Drittel weniger als ein gleich hoher Stahlturm.
In der neuen Fabrik werden 14,5 Meter lange und bis zu 4,5 Meter breite Module produziert. Das sind Dimensionen, die ohne aufwändige Schwertransporte auf normalen Lkws zum Bauplatz geliefert werden können. Dort werden diese Elemente zu konisch zulaufenden Zylindern zusammengefügt und mithilfe von Kränen oder dem Einsatz von Hubschraubern aufeinandergestapelt.
„Das ist so ähnlich, wie wenn man Kaffeetassen ineinanderstellt“, erklärt der Ingenieur und Modvion-Mitgründer David Olivegren: „Und dann werden diese Zylinder mit sogenannten Klebeverbindungen zusammengefügt.“ Das hält? „Absolut“, versichert er: „Wir mussten Ermüdungstests abbrechen, weil sie zu lange dauerten. Die Konstruktionen waren so stark, dass sie einfach nie brechen wollten.“ Am Schluss werde das Holz dann noch mit Polyurea-Lack als Wetterschutz beschichtet.
Ein 30 Meter hoher Prototyp ist auf der Insel Björkö nahe Göteborg seit 2020 in Betrieb. Der erste kommerzielle, 100 Meter hohe Turm soll Anfang 2023 geliefert werden, zehn weitere 150 Meter hohe Türme sollen folgen. Zwei Jahre später als ursprünglich geplant: Corona kam dazwischen und auch Modvion musste erst Skepsis in der Branche überwinden.
Doch zwischenzeitlich konnte man den staatlichen schwedischen Energiekonzern Vattenfall und den dänischen Windturbinenbauer Vestas als Investoren und Teileigentümer mit ins Boot holen und hofft, dass die weitere Entwicklung schneller geht. Die Ambitionen sind hoch. Derzeit werden weltweit jährlich rund 34.000 neue Windkraftanlagen gebaut und deren Produktion müsse ganz einfach nachhaltiger werden, rechnet Lundman vor. Er ist überzeugt: „Holz wird die Windkraft revolutionieren.“
Leser*innenkommentare
Bernhard Althaus
Holz wird schon lange in Windrädern verbaut. Dafür wird der Regenwald in Ecuador gerodet.
Quelle:
www.blickpunkt-lat...genwald-abholzung/
VigarLunaris
Holz hat eben den Nachteil, das es verrottet, wenn es nicht wirklich gutes und hartes Holz ist.
Nachhaltiges Bauen mit Holz ist möglich WENN man bereit ist Einschränkungen bezüglich Haltbarkeit, Materialverfügbarkeit und natürlich Verarbeitung in Kauf zu nehmen.
Alte Fachwerkbauten zeigen dies ja, es kann lange halten!
Jedoch gibt es einen Grund, warum die Menschen Stahl und Eisen begonnen haben für ihre Bauten zu verwenden und das sind eben vorwiegend Bauhöhe und Stabilität.
Dabei gilt, dass man bei Windkraftanlagen eine Grundregel unumstößlich Geltung hat, nämlich das "je höher" du baust, desto sicherer und mehr Strom kann du ernten.
Also ist Holz zwar eine nette Idee und natürlich für die Fraktion der "Umweltschützer" und Weltverbesserer bestimmt schöner anzusehen, jedoch sinnvoll nutzen wird man Ende wieder die neuen Baumaterialien, sprich Eisen und Stahl, wobei ein guter Stahl eindeutig meine erste Wahl wäre, wenn ein späterer Rückbau und Wiederverwendung sichergestellt ist.
Denn behandeltes Holz, was bei dieser Art Anlage sozusagen zwingend erforderlich ist, wird später vor allem zu einem: Sondermüll.
Ein alter Kauz
Klingt interessant, aber da muss sicherlich noch viel geforscht und experimentiert werden, bis das (vielleicht) massentauglich wird.
Rudolf Fissner
"100 Meter hoch"
Die durchschnittliche (!!) Nabenhöhe lieg bei 140 m. Tendenz steigend.
100 Meter sind ein Anfang, aber nicht das, was man für WKAs, die ordentlich Strom liefern sollen braucht.
Der Ertrag ist bei einer 150 m hohen Anlage 4-5 mal größer! www.wind-energie.d...ik/funktionsweise/
HP578
@Rudolf Fissner Steht doch eh in dem Artikel. Der 30m-Prototyp steht. 2023 folgt ein 100m-Turm. Danach kommen die Production-Ready 150m-Türme.
Ist halt sinnvoll, dass man schrittweise iteriert.
Kunzenbach Kunzenbach
Stahl wird aus Eisenerz hergestellt! Energie für den Schmelzpozess können Kohle/Koks, Erdgas?, oder Strom liefern. Mit Wasserstoff, gewonnen mit Wind- oder Sonnenstrom, kann das "grüner" werden
Kunzenbach
Lars Pohlmann
Ob Holz in diesem Fall wirklich nachhaltiger ist, ist sicher extrem schwer zu berechnen (wie man auch an den kontroversen Kommentaren erkennen kann).
Wenn aber alle notwendigen Faktoren in die Rechnung einbezogen werden, und die Rechnung dann aufgeht, dann finde ich das ganz hervorragend!
Sonntagssegler
Diese Türme bestehen aus alten Bäumen, die bis kurz vor dem Fällen extrem viel CO2 verarbeitet haben.
Neue Setzlinge tun das dann erst in etwa 20 Jahren wieder im gleichen Maße.
Für die CO2-Bilanz bis 2050 ist das absolut negativ.
Otto Bufonto
@Sonntagssegler Interessant, aber nicht unbedingt richtig. Bäume bilden (als Daumenregel) in den ersten 20 Jahren am meisten Biomasse. Das führte zu den sog. Haubergen, mit denen effizient z.B. Brennholz erzeugt wurde. Falls deutlich mehr Setzlinge gepflanzt (und nach wenigen Jahren z.B. als Pellets verwertet) werden, wird sofort und sinnvoll CO2 gebunden.
darthkai
"Selbst wenn Stahl einmal ausschließlich aus grünem Wasserstoff hergestellt werden wird"
Bin mir ziemlich sicher, Stahl wird auch in Zukunft aus Eisen und Kohlenstoff hergestellt werden ;)
nutzer
Mir stellt sich die Frage, wo das Holz herkommen soll, das jetzt rein aus CO2 Bilanzgründen Beton und Stahl ersetzen soll. Aus europäischen Nutzwäldern dürfte es schwer werden den Bedarf zu decken und wenn dann nur mit Holzplantagen, sehr wahrscheinlich Nadelholz, denn Laubholz ist für Bauanwendungen nur mit Aufwand zu verwenden (z.B. Leimholz mit PU Kleber) es ist schlicht zu krumm gewachsen.
Das verändert unsere Wälder (was ich u.U. noch für vertretbar hielte, aber in der Gesellschaft eher Skepsis erzeugen wird) führt zu einem gesell. Akzeptanzproblem, was noch mehr Ausweichbewegungen ins Ausland zur Folgen haben wird (das ist schon jetzt so)
Die Thematik der Klebstoffen bei der Holzverarbeitung, wird ebenso gerne ausgespart. Eine OSB Platte besteht zu knapp 50% aus Klebstoff, PU. Giftig in der Verarbeitung und in der Verbrennung, Sondermüll. CO2 Bilanz ist wahrscheinlich durch den Kleber auch schlecht.
Das Grundproblem beim Holzbau bleibt jedoch, woher soll das Holz kommen? Nachhaltig kann Holzbau nur sein, wenn der Verbrauch maximal gleich dem Holzzuwachs ist, aber schon das würde Kahlschlagswirtschaft bedeuten, etwas was wir hier in D gar nicht mehr kennen. Holz hat schon jetzt ein Ressourcenproblem und der massive Umstieg auf Holz kollidiert massiv mit Natur- und Artenschutz.
zeroton
@nutzer Für 1 m³ OSB-Platten werden etwa 680 kg Holz und 50 kg Klebstoff eingesetzt. Von OSB war aber im Text gar nicht die Rede.
LeSti
@nutzer Stellen Sie keine Fragen. Lesen Sie den Text.
Einzig, welcher Kleber da im Laminat verwendet wird, wurde nicht geklärt.
nutzer
@LeSti PU Kleber. Das gleiche wie in der OSB Platte.
Zu Ihrer Anmerkung, woher das Holz kommen soll steht nichts im Text.
LeSti
@nutzer Nordische Tanne. S.o.
Von PU steht da hingegen nichts. Haben Sie da was technisches zu? Für mich ist das eher eine Epoxy Anwendung...
MikeyBln
Windmühlen aus Holz. Machte man doch schon vor Jahrhunderten so. Vielleicht landet man am Ende beim Design von Anno Dazumal. Wäre schon aus optischen Gründen zu begrüßen.
Ingo Bernable
@MikeyBln Da bleibt der Optik wegen wohl nur wie Anno Dazumal auf Strom zu verzichten.
Axel Donning
Ein echter Albtraum: Der viel gepriesene "Rohstoff Holz" kommt auch ohne die Verwendung in WKA an seine Grenzen: Man kann das recht deutlich sehen, wenn man durch die Wälder Finnlands und Schwedens fährt: Umtriebszeiten bei 60 - 80 Jahren, so gut wie keine Naturwälder mehr, Plünderung des Waldes selbst jenseits des Polarkreises. Ok., ich verstehe ja, dass die ökologische Betrachtung den meisten Menschen fremd ist (leider auch bei meinem Lieblingsmedium, der Taz). Aber solche unkritischen Lobpreisungen einer schädlichen Wirtschaftsweise müssen es dann nun doch nicht sein.
Otto Bufonto
@Axel Donning Sie bestätigen, was ich aus der Literatur kenne. Eventuell bessern sich Wachstum und Umtriebszeit in dieser Region, wenn es wärmer wird. Trotzdem bin ich kein Freund der individuellen Elektromobilität, für die die Windräder ja auch genutzt werden sollen. Nachdem mir niemand mehr einen Dienstwagen sponsert, ist und bleibt das Auto abgeschafft. E-Bike kommt vielleicht in 10 Jahren. Pendle übers Jahr zwischen landschaftlich schönen Gegenden in D bzw. CH. Also auch keine stressigen und aufwändigen Urlaubsreisen mehr notwendig. Außer mitunter in aufdringlichen Leserbriefen belästige ich die Menschheit allerdings nicht mehr mit meinen Weisheiten zur Weltrettung. Kann jeder selbst draufkommen.
Uranus
@Axel Donning Also Kritik am Holzverbrauch und "Holzanbau" finde ich im allgemeinen nachvollziehbar und ist auch angebracht. Im Kontext von Windkraftanlagen kann ich das wiederum nicht verstehen. Da erscheint mir Holznutzung von Vorteil. Kritikwürdiger erscheinen mir Verwendung von neuem Holz für Papier insbesondere für Werbezwecke aber auch für Hygienezwecke uvm.. Werbung sollte diesbezüglich wegfallen. Auch anstatt Toilettenpapier gibt es bessere Lösungen wie Bidet. An sich müssten Recyclingmöglichkeiten geprüft und Recyclingquoten erhöht werden.
Axel Donning
@Uranus Es spielt aber überhaupt keine Rolle, ob es "sinnvoll eingesetzt wird" oder nicht; die Rolle für den Schutz des Ökosystems Wald spielt dagegen die Menge an benötigtem Holz für den Bau einer einzelnen WKA und der Gesamtverbrauch für alle benötigten WKA. Die CO2 - Bilanzen werden da immer gerne angeführt, und zwar ohne den Wert intakter Wälder für Artenvielfalt UND Klimaschutz ins Kalkül zu ziehen. Ich hoffe, ich höre jetzt nicht wieder das Argument, ohne den Ausbau der Windkraft gibt es ja eh bald keinen Wald mehr.
Uranus
@Axel Donning Naja, Windkraftanlagen aus Holz ist doch nicht der erste Zweck von Holznutzung. Da gibt es doch viele weitere Zwecke und ein entsprechender Verbrauch. Insofern sollte mensch differenzierter Zwecke und Umfang der Holznutzung betrachten. Wie ich aufzeigte gibt es Holznutzungszwecke die vermieden bzw. reduziert werden können, um dann bspw. sinnvollere wie den für WKAs voranzutreiben, um im Endeffekt keine zusätzlichen Wälder zu zerstören. So weit mein theoretischer Öko-Ansatz. Dass es in der Realität bzw. Politik anders aussehen wird, ist dann etwas anderes, dem auch grundlegende Probleme zugrunde liegen - Kapitalismus, dessen Wachstumslogik und der darin sozialisierte, sich im Konsumrausch befindende Mensch.
Opossum
@Axel Donning Bescheidene Frage ist Stahl dann besser ?
Axel Donning
@Opossum Alles ist besser, als Europas letzte, halbwegs funktionierenden Ökosysteme zu zerlegen. Es ist aber tatsächlich so, dass Stahl und Beton ebenfalls nicht "super" sind. Ich folge der Auffassung der Taz - Autorin Ulrike Herrmann, wonach auch ein "grünes Wachstum" recht zügig an seine Grenzen gerät. Wir benötigen dringed eine Transformation hin zu einer Wirtschaft, die kein ewiges Wachstum benötigt, um ein gutes Leben sichern zu können, um nicht immer mehr Windkraft zu brauchen. Das bringt nur aktuell gerade recht wenig, da Krieg herrscht und auch sonst keine Bereitschaft zum Umsteuern erkennbar ist. Da wird es Zeit, den Waldschutz als prioritäres Anliegen zu betrachten; es gibt durchaus ein paar belastbare Beispiele dafür, was passiert, wenn die Wälder großflächig übernutzt und geplündert werden.
Uranus
@Opossum ... und auch: Ist Beton dann besser?
Rudolf Fissner
@Uranus ... und was sagt der Bauingenieur dazu?
Andy Krisst
@Opossum Immerhin betrug 2017 der Anteil recyceltem Stahl über 35,5 % der gesamten Produktion.
auch die ökologischen Vorteile werden in der Quelle dargestellt.
www.bvse.de/dateie...tsheet_GER_002.pdf
Gerald Müller
Das eigentliche Problem der Windräder sind doch nicht die Türme, sondern die Rotorblätter. Die Aussage dass Holztürme klimaneutraler sind als Stahl finde ich recht weit hergeholt. Zum einen müssen die Türme wiederverwendet werden (als hochfeste Träger? Wie soll das denn gehen), zum anderen schränkt die Bauform eine Wiederverwertungsehr stark ein. Stahl dagegen kann aufgeschmozen und für alles möglich verwedent werden. Ergo: Machbar, aber am Hauptprolem vorbeigezielt.
Graustufen
@Gerald Müller Wieso sind Rotorblätter das Hauptproblem von WEA? Das müssten Sie etwas präzisieren. Im Bezug auf CO2 ist das falsch. Im Bezug auf Wiederverwendbarkeit natürlich richtig, aber in der Magnitude irrelevant. Ein Rotorblatt wieg heute knapp 20 Tonnen. Das sind also 60 Tonnen Müll (kein Sondermüll) nach über 20 Jahren. Als Größenvergleich: Da kommt wohl auch ein Familienhaushalt ran.