Weltweit höchster Holzturm für Windkraftanlagen – Fraunhofer WKI berät bei der Verklebung

Für die Firma Modvion AB in Göteborg haben Forschende des Fraunhofer WKI
die Klebungen des ersten Holzturms für kommerzielle Windkraftanlagen auf
der Baustelle begleitet und das Unternehmen hinsichtlich komplexer
Verklebungen beraten. Am 4. März 2024 wurde der sogenannte »Wind of Change
Tower« des Energieanbieters Varberg Energi AB eingeweiht.

Inklusive einer V90-2.0MW-Turbine von Vestas Group erreicht der Turm eine
Gesamthöhe von 150 Metern (reine Turmhöhe 105 Meter), was ihn zum höchsten
hölzernen Windkraftanlagenturm weltweit macht. Er besteht aus
vorgefertigten Modulen, die auf der Baustelle miteinander verklebt werden.
Im Vergleich zu konventionellen Windkraftanlagen aus Beton oder Stahl
ermöglicht die Holzbauweise CO2-Einsparungen von bis zu 90 Prozent.

Der Holzturm ist nicht nur nachhaltiger, sondern bietet weitere Vorteile,
zum Beispiel im Bereich Leichtbau: Bezogen auf das Eigengewicht hat Holz
eine höhere spezifische Festigkeit als Stahl, wodurch leichtere
Konstruktionen möglich sind. Dadurch lässt sich Transportenergie
einsparen. Außerdem müssen hohe Stahltürme verstärkt werden, was bei
Holztürmen nicht der Fall ist.
In Bezug auf die Wartung liegen die Vorzüge darin, dass bei Stahltürmen
zahlreiche Schrauben und Bolzen regelmäßig gewartet werden müssen, was bei
einer geklebten Holzkonstruktion entfällt.
Ein weiterer großer Vorteil liegt in der Logistik. Die großformatigen
Bauteile müssen an ihren Bestimmungsort transportiert werden. Je höher die
Türme werden, desto größer wird die Herausforderung des Transports.
Brücken und Unterführungen werden zu Hindernissen und müssen bedacht
werden. Die schwedische Firma Modvion AB hat deshalb eine patentierte
Lösung entwickelt: sie stellt vorgefertigte Module her, die mit üblichen
Lastwagen transportiert und vor Ort mit einem kleinen Kran zu einem Turm
zusammengesetzt werden können. Die einzelnen Module bestehen aus
miteinander verklebten Furnierschichtholzplatten (Laminated Veneer Lumber,
LVL).
Durch die modulare Bauweise ergibt sich außerdem der Vorteil, dass der
Holzturm in der Höhe nicht begrenzt ist. So können Höhen mit intensiveren
Luftströmungen erreicht und zusätzliche Standorte für die
Windenergieerzeugung nutzbar gemacht werden.

Bei den vorgefertigten Modulen handelt es sich um bis zu 14 Meter lange
Viertelschalen. Auf der Baustelle werden vier sich verjüngende
Viertelschalen miteinander verklebt. In einem zweiten Schritt werden die
einzelnen Sektionen aufeinandergesetzt und mit Stahlblechen verbunden.

»Für die Umsetzung des Konzepts von Modvion AB ist das Kleben der Module
auf der Baustelle unabdingbar und erfordert ein hohes Maß an Know-how,
Vorbereitung sowie Eigenkontrolle. Mitarbeiter des Fraunhofer-WKI haben
Modvion AB in klebtechnischen Fragen begleitet. Außerdem haben wir die
Klebungen auf der Baustelle begutachtet«, erklärt Malte Mérono, vom
Fraunhofer WKI.

Nach der Nutzungsphase, die von Modvion AB auf 25 bis 30 Jahre geschätzt
wird, können die Türme demontiert und die Komponenten für weitere
Anwendungen getrennt werden. Die Turmwand kann beispielsweise als
hochbelastbarer Träger für die Bauindustrie verwendet werden.

»Wir möchten die Zusammenarbeit mit Modvion AB gern fortsetzen und sie
unter anderem dabei unterstützen, bis 2025 einen neuen Turm zu errichten.
Das Konzept von Modvion AB hat ein großes Potenzial für die Energiewende
in Deutschland«, sagt Mérono.

Die Ergebnisse dieser Zusammenarbeit wird das Fraunhofer WKI gemeinsam mit
Modvion AB auf dem Internationalen Holzbau-Forum vom 4. bis 6. Dezember
2024 in Innsbruck präsentieren.

Zum Hintergrund des Fraunhofer WKI
Nachhaltigkeit durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht seit über 75
Jahren im Fokus des Fraunhofer WKI. Das Institut mit Standorten in
Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf
Verfahrenstechnik, Naturfaser-Verbundkunststoffe, Bindemittel und
Beschichtungen, Holz- und Emissionsschutz, Qualitätssicherung von
Holzprodukten, Werkstoff- und Produktprüfungen, Recyclingverfahren sowie
den Einsatz von organischen Baustoffen und Holz im Bau. Nahezu alle
Verfahren und Werkstoffe, die aus der Forschungstätigkeit hervorgehen,
werden industriell genutzt.