Erneuerbare Energie / Energiewende

Windenergie

Windhöffigkeit

Windatlas Baden-Württemberg: Windhöffigkeit bei einer Nabenhöhe von 140 Metern (rot / violett: ausreichende Windausbeute - zum Vergrößern draufklicken)
Windatlas Baden-Württemberg: Windhöffigkeit bei einer Nabenhöhe von 140 Metern (rot / violett: ausreichende Windausbeute - zum Vergrößern draufklicken)

Die verschiedenen Windenergieanlagen können für unterschiedliche Windklassen (Typenklassen) zugelassen werden. Die Einteilung des Deutschen Institutes für Bautechnik (DIBt) nimmt eine Unterscheidung in unterschiedliche Windzonen vor. Dabei erfolgt eine Differenzierung in vier unterschiedliche Windzonen, in welchen die Windenergieanlagen verschiedenen Belastungen ausgesetzt sind und entsprechend konzipiert sein müssen.

(Quelle: Stefan Kopp (2011) www.Windenergie-im-Binnenland.de)

Entscheidendes Kriterium für den Bau einer Windkraftanlage ist die Windhöffigkeit. Grundlage zur Einschätzung derselben sind der Windatlas Baden-Württemberg. Beispielhaft wird hier die Übersichtskarte der Windhöffigkeit bei 140 Metern Nabenhöhe gezeigt.

Wind-Typenklassen-Verteilung in Deutschland
Wind-Typenklassen-Verteilung in Deutschland

Neben der Windhöffigkeit ist die Nabenhöhe der Anlagen entscheidend, denn die Windgeschwindigkeit (und mit ihr der Stromertrag) steigt exponentiell mit der Nabenhöhe an.
(Quelle: Timbertower)


Windenergie-Technik aus Holz

Timbertower

Technisch sind die Windkraftanlagen meist Beton-, seltener Stahlkonstruktionen. Problematisch - insbesondere bei der Installation auf Waldstandorten - ist, dass die einzelnen Teile sehr lang sind. Damit sind die Waldstrassen-Kurvenradien nicht selten zu eng. Flächenverluste für den Waldstrassen-Ausbau werden erforderlich.

Timber-Tower, die Windkraftanlage aus Holz
Timber-Tower, die Windkraftanlage aus Holz
Konstruktionsaufbau des Timbertower
Konstruktionsaufbau des Timbertower

2012 wurde eine Alternative der Fa. Timbertower, vorgstellt, die von 2012 bis 2016 Windkraft-Türme als Verbundsystem aus Brettsperrholzplatten und Oberflächenkomponenten bauten. Vorteile hierbei sind die relativ kleinen Elemente und damit deren einfacherer Transport. Zudem ist es ein Rohstoff der kurzen Wege, womit die regionale Wertschöpfung gefördert wird. Drittens ist die Energiebilanz zur Erstellung des Timbertowers im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen deutlich besser.

[Bereits 2011 hatte der Vorstand des SDW-Landesverbands in seinem Positionspapier Erneuerbare Energien diese Möglichkeit angeregt.]

Modvion / Stora Enso

2022 starteten der finnisch-schwedische Holzkonzern Stora Enso und das schwedische Holztechnologieunternehmen Modvion eine Kooperation, um Türme von Windkraftanlagen aus Holz am Markt zu etablieren.

Die Windkraft-Türme sind in leichten Modulen gebaut, was größere Bauhöhen und einen einfachen Transport auf öffentlichen Straßen ohne Sondergenehmigungen oder Straßenumbauten erlaubt. Die relative Festigkeit des Materials ist höher als die von Stahl. Derzeit sind Turmhöhen von rund 150 – 200 m gefragt. Die Anforderung an die Höhe werde aber steigen, da in größeren Höhen stärkere Winde wehen und sich Energie dort effizienter erzeugen lasse.

 

Negative CO2-Bilanz

Im Gegensatz zu einem Stahlturm üblicher Größe, der einen CO2-Ausstoß von 1250 t verursache, speichere ein ebenso großer Turm aus Holz 540 t CO2, was einer Netto-Speicherung von 300 – 400 t CO2 entspreche. Nach dem Ende der Nutzungsdauer von 25 – 30 Jahren können die Holzelemente im Holzbau wiederverwendet werden.

 


Foto: modvion.com

Über den gesamten Lebenszyklus hinweg, einschließlich der Entsorgung aller Komponenten, verursacht eine Windkraftanlage mit einem Stahlturm laut Modvion 4 – 7 g CO2/kWh. Diese Emissionen seien mit einem Holzturm um etwa ein Drittel geringer.