A Windturbinenturm-auch als Windturm oder Turmrohr bekannt-dient in erster Linie als strukturelle Stütze für die Windkraftanlage und absorbiert gleichzeitig Betriebsvibrationen. Typischerweise wird der Turm durch die Verbindung mehrerer zylindrischer oder konischer Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern und Höhen konstruiert; Seine Gesamthöhe wird im Allgemeinen im Bereich von 80 bis 120 Metern gehalten, eine Konstruktion, die darauf abzielt, die Windenergie in großen Höhen effizienter einzufangen. Im Inneren ist der Turm sorgfältig mit Wendeltreppen oder Aufzügen ausgestattet, um einen bequemen Zugang für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten zu ermöglichen.
Die Wahl des Materials für einen Windturbinenturm hängt von der Höhe der Turbine, den Umgebungsbedingungen des Standorts und der Logistik (Transport) ab.
Die heute am häufigsten verwendeten Materialien sind:
Stahlrohr (Der Industriestandard)
Ungefähr 90 % der modernen Windkraftanlagen-im Versorgungsmaßstab verwenden Stahlrohrtürme.
Material:Große gerollte TellerBaustahl S355.
Konstruktion:Diese werden in zylindrischen Abschnitten hergestellt, die sich nach oben hin verjüngen. Die Abschnitte werden normalerweise vor Ort-zusammengeschraubt.
Vorteile:Hohes Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht, flexibel genug, um Windlasten standzuhalten, und ein gut etablierter Herstellungsprozess.
Nachteile:Die Stahlpreise sind volatil. Darüber hinaus ist der Durchmesser des Sockels dadurch begrenzt, dass er unter Autobahnbrücken passt (normalerweise etwa 4,5 Meter), was die Höhe eines reinen Stahlturms begrenzt.
Beton
Beton erfreut sich immer größerer Beliebtheit, da die Turbinen immer höher werden (und eine Höhe von 140 Metern oder mehr erreichen).
Material:Bewehrter oder vorgespannter Beton.
Konstruktion:Diese können in Segmenten vor-gegossen und zur Baustelle transportiert werden oder direkt vor Ort „gleit-geformt“ (an Ort und Stelle gegossen) werden.
Vorteile:Es kann mit einer viel breiteren Basis als Stahl gebaut werden, was den Bau wesentlich höherer Türme ermöglicht. Zudem ist es stabiler und dämpft Vibrationen besser als Stahl.
Nachteile:Viel schwerer als Stahl und arbeitsintensiver -in der Herstellung.
Hybrid (Stahl + Beton)
Dies ist derzeit die bevorzugte Lösung für die höchsten Windkraftanlagen der Welt.
Konstruktion:Der untere Abschnitt (normalerweise die ersten 50–80 Meter) besteht ausBetonum eine breite, stabile Basis zu bieten. Der obere Teil besteht ausStahlrohrum Flexibilität zu bieten und das Gewicht an der Oberseite zu reduzieren.
Vorteile:Es löst das Transportproblem (der Betonsockel wird vor Ort gebaut) und sorgt gleichzeitig dafür, dass die Oberseite so leicht ist, dass der Kran sie anheben kann.
Gitterstahl
Ähnlich wie Strommasten oder Funkmasten.
Material:In einem Fachwerk miteinander verschraubte Stahlträger.
Vorteile:Es wird viel weniger Stahl benötigt (ca. 50 % weniger) als bei einem Rohrturm, was ihn billiger und leichter macht.
Nachteile:Sie gelten in der Öffentlichkeit weithin als „Schandfleck“. Außerdem erfordern sie Tausende von Schrauben, die regelmäßig überprüft und nachgezogen werden müssen, was zu hohen Wartungskosten führt.
Holz (Holzwerkstoffe)
Hierbei handelt es sich um eine aufstrebende nachhaltige Alternative, die vor allem von dem schwedischen Unternehmen entwickelt wurdeModvion.
Material:Furnierschichtholz (LVL).
Konstruktion:Modulare gebogene Holzplatten werden zusammengeklebt.
Vorteile:Holz ist CO2-neutral (es speichert CO2). Es ist außerdem leichter als Stahl und weist ein hohes Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht auf. Da es modular aufgebaut ist, lässt es sich viel einfacher auf Standard-LKWs transportieren.
Status:Die ersten Holztürme im kommerziellen-Maßstab sind zwar derzeit eine Nische, werden aber jetzt in Europa installiert.
Schutzbeschichtungen
Unabhängig vom Kernmaterial benötigen Türme spezielle Außenmaterialien, um rauem Wetter 20 bis 30 Jahre standzuhalten:
Galvanisierung oder Zinksprays:Um Rost auf Stahl zu verhindern.
Epoxid- und Polyurethanfarben:Zum Schutz vor UV-Strahlung und Salzwasserkorrosion (insbesondere bei Offshore-Turbinen).
Übersichtstabelle
| Material | Höhentauglichkeit | Kosten | Nachhaltigkeit |
| Stahlrohr | Bis zu 100m | Mäßig | Recycelbar |
| Beton | 120m+ | Hoch | Hoher CO2-Fußabdruck |
| Hybrid | 140m+ | Hoch | Gemischt |
| Gitter | 80m - 120m | Niedrig | Recycelbar |
| Holz | 100m - 150m | Mäßig | Kohlenstoffnegativ |
FAQ
Wie schwer ist ein Windkraftturm?
Bei einer Standard-Windkraftanlage-im Versorgungsmaßstab liegt das Turmgewicht typischerweise in den folgenden Bereichen:
Standard-Stahlturm (80–100 Meter hoch):Zwischen200 und 400 Tonnen.
Großer/Offshore-Stahlturm:Zwischen600 und 1.000+ Tonnen.
Betontürme:Viel schwerer, oft größer2.000 Tonnen.
Wie hoch ist die Lebensdauer eines Windturms?
Die typische Lebensdauer eines Windkraftturms beträgt20 bis 30 Jahre.
Standardausführung:Die meisten sind auf Langlebigkeit ausgelegt25 Jahre.
Moderne Turbinen:Neuere Projekte sind zunehmend auf a ausgelegt30 JahreLeben.
Lebensverlängerung:Bei ordnungsgemäßer Wartung und strukturellen Inspektionen kann die Lebensdauer einiger Türme verlängert werden35 Jahre oder mehr, obwohl die mechanischen Komponenten (wie das Getriebe) normalerweise früher ausgetauscht werden müssen.
