Ausgangssituation

Ausgangssituation

Um fossile Energieträger zu schonen, werden verstärkt Energiegewinnungsanlagen gebaut, die auf regenerative Ressourcen zurückgreifen, wie z. B. Wind- oder Sonnenergie. Durch die Nutzung der Windenergie wurden in Deutschland im Jahr 2011 bereits 46,5 Milliarden Kilowattstunden durch ca. 22.300 Windenergieanlagen an Land und auf See in das Stromnetz eingespeist. Das entspricht einem Anteil von 7,6 % des bundesweiten Stromverbrauchs. Die Industrie des Windenergieanlagenbaus in Deutschland – und besonders in Niedersachsen – ist im internationalen Wettbewerb führend. Die aktuellen Herstellungs- und Konstruktionsverfahren bergen somit großes wirtschaftliches Potenzial, z. B. durch Material-, Logistikkosten- und Energieeinsparungen.

Aufgrund der steigenden Knappheit fossiler Ressourcen und den damit verbundenen Energiepreiserhöhungen bestehen für den deutschen Markt bei Anlagen für Schwachwindstandorte deutliche Wachstumschancen. Diese speziellen WEA zeichnen sich durch große Turmhöhen und Rotordurchmesser von bis zu 120 Metern aus. Die Türme der WEA unterliegen dabei dem Effekt, dass ab einer kritischen Eigenmasse der Anlage mit Gondel und Rotor dessen Einknicken droht und der Turm daher überproportional zur Höhe verstärkt werden muss. Die Kosten des Turms in Relation zu den Gesamtprojektkosten einer WEA betragen ca. 20 %. Mit zunehmender Turmhöhe steigt das Kosten-Höhe-Verhältnis. Ein Turm mit einer Höhe von 100 m hat z. B. ein spezifisches Gewicht von 1,3 bis 2,6 t/m, wohingegen ein Turm mit 50 m Höhe nur 0,6 bis 1,6 t/m wiegt. Derzeit haben die höchsten Türme eine Masse von 400 t (5M von REpower Systems AG).

Neben Materialeinsparungen bietet der Leichtbau von WEA-Turmelementen auch ein logistisches Einsparpotenzial. Denn durch eine vereinfachte Handhabung und eine mögliche Steigerung der Anzahl zu transportierender Turmsegmente sinken auch die Transportkosten der Elemente.

Durch Leichtbau können Windenergieanlagen höher gebaut werden.

Mithilfe von Leichtbau-Konzepten können Windenergieanlagen höher gebaut werden.