Vor Ort: So soll Windkraft auf 365 Metern revolutioniert werden

Das zweithöchste Bauwerk Deutschlands steht seit einigen Tagen im südlichen Brandenburg. Das Dresdner Ingenieurbüro Gicon hat hier den ersten Höhenwindturm der Welt gebaut. Wir hatten zum Einheitsfeiertag die Gelegenheit, die Baustelle zu besuchen.
Windkraft, Gicon, Höhenwindturm
Gicon
  • In 300 Metern Höhe herrschen deutlich stabilere Windverhältnisse vor
  • Ein spezielles Teleskop-Stahlgerüst löst das Problem fehlender Kräne
  • Das Fundament auf einer alten Tagebau-Hochkippe spart zudem Beton ein
  • Mit 365 Metern Gesamthöhe ist der Turm fast so hoch wie der Fernsehturm
  • Die regionale Auftragsvergabe stärkt Firmen im Umkreis von 100 Kilometern
  • Bestehende Windparks könnten künftig eine zweite Ebene erhalten
  • Großmann plant eine Serienfertigung für bis zu 50 weitere Anlagen

Hoch hinaus

Die Idee hinter dem Projekt ist im Grunde einfach erklärt: Gicon konnte bereits mit dem zuvor am gleichen Standort entwickelten Windmessturm nachweisen, dass in 300 Metern Höhe deutlich stabilere Windverhältnisse vorherrschen, als es auf dem Niveau der herkömmlichen Windkraftanlagen auf etwa halber Höhe der Fall ist. Eine Turbine bringt weiter oben also einen deutlich höheren und gleichmäßigeren Ertrag.

Die Verhältnisse sind hier über Land dann ungefähr mit den Verhältnissen vergleichbar, die man sonst auf See antrifft. "Wir können so Offshore-Windkraft in Bayern haben - ohne Kabel", also ohne Stromtrassen durchs ganze Land zu ziehen, erklärte Gicon-Gründer Jochen Großmann.
Höhenwindturm von GicomEindrücke des Höhenwindturms... Höhenwindturm von Gicom...vom Boden aus

Hohe Baukunst

Es ist allerdings nicht ganz trivial, eine Windkraftanlage in dieser Höhe zu platzieren. Nicht umsonst wird anderswo sogar an fliegenden Systemen geforscht. Die Probleme sind hier recht konkret: Es gibt beispielsweise keine Kräne, mit denen Turbinengondeln und Rotorblätter auf eine Nabenhöhe von 300 Metern gehoben werden können. Im Osten Deutschlands setzte man aber auf die sprichwörtliche deutsche Ingenieurskunst und entwarf ein zweiteiliges Teleskop-Stahlgerüst, bei dem der obere Teil erst einmal innen am Boden steht. Nachdem Gondel und Rotorblätter angebracht wurden, schob man diesen dann nach oben bis in die Zielhöhe.

Selbst mit dieser cleveren Variante ist die Konstruktion aber alles andere als einfach. Die Schwierigkeiten begannen schon am Standort: Der Turm steht auf einer alten Hochkippe eines Braunkohletagebaus, die zu Zeiten aufgeschüttet wurde, als noch niemand die genauen Schichtungen dokumentierte. Die Gicon-Entwickler mussten also eine spezielle Kombination aus Pfahl- und Flächenfundament entwickeln, damit der riesige Stahlturm auch stabil steht. Trotzdem kam man hier mit weniger Beton aus, als bei einer herkömmlichen Windkraftanlage benötigt wird.

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Und auch die oberirdischen Bauarbeiten haben ihre Tücken. Selbst bei der Rotor-Konstruktion am oberen Ende des erst einmal abgesenkten Mittelteils sind Arbeiten nur möglich, wenn über mehrere Stunden nur wenig Wind zu erwarten ist. Denn einer der größten Kräne der Welt muss hier viele Tonnen schwere Bauteile nach oben befördern. Das Heben selbst dauert schon mal eine Dreiviertelstunde, hinzu kommen dann noch die Befestigungsarbeiten in luftiger Höhe.

In der vergangenen Woche war es dann soweit: An der Spitze des Mittelteils waren Turbine und Rotorblätter angebracht und man machte sich daran, den gesamten Mittelteil nach oben in die Zielhöhe zu schieben. Auch das erforderte noch einmal viel Fingerspitzengefühl und ruhiges Wetter. Nun ist alles in Position und mit einer Gesamthöhe von 365 Metern liegt das Bauwerk nur knapp unter dem nicht zu fernen Berliner Fernsehturm.

Wertschöpfung vor Ort

Dass Gicon bei dem Projekt auf ein Stahlgerüst setzte, hat nicht nur technische Vorteile. Es hilft auch, Akzeptanz in der Umgebung der Anlage zu schaffen. Denn bei herkömmlichen Windkraftanlagen schafft man die Bauteile per Schwerlasttransport meist aus großer Entfernung heran. Beim Höhenwindturm konnten laut Großmann hingegen 60 Prozent der Aufträge an Unternehmen in maximal hundert Kilometern Umkreis vergeben werden. Ein guter Teil der Wertschöpfung bleibt so vor Ort und bei Stahlbauern und anderen handwerklichen und mittelständischen Unternehmen können Arbeitsplätze entstehen.

Der große Turm in der Lausitz soll nun möglichst kein Einzelstück bleiben. Als Pilotprojekt wird er zwar in Kürze auch mit der Einspeisung von Windenergie ins öffentliche Netz beginnen. Zahlreiche Sensoren am Bauwerk zeugen jedoch auch vom Charakter eines Testsystems, von dem die Gicon-Ingenieure noch viel Praxiswissen ziehen wollen. Denn in einigen Jahren will man solche Höhenwindtürme in Serie produzieren können.
Höhenwindturm von GicomSelbst große Baumaschinen... Höhenwindturm von Gicom...wirken hier klein
Großmann verweist dabei unter anderem auf Pläne, bestehende Windparks mit den neuen Giganten auszustatten. Das hätte gleich mehrere Vorteile: Zum einen ließe sich auf einer bereits genutzten Fläche eine zweite Ebene einziehen, auf der Strom erzeugt wird. Es wäre also nicht nötig, auf weitere, neue Flächen zurückzugreifen. Und das Landschaftsbild würde so auch weniger beeinträchtigt. Denn wenn die Höhenwindtürme in der Mitte eines bestehenden Windparks platziert werden, verlaufen die meisten Sichtachsen so, dass diese nicht höher wirken als die herkömmlichen Masten an den Rändern. Allein so könnten mit den 300-Meter-Anlagen in Deutschland 40 Gigawatt Windkraftleistung zusätzlich installiert werden.

Große Pläne

Dem Gicon-Gründer schweben aber noch ganz andere Projekte vor: Hybrid-Anlagen aus Flächen-Photovoltaik, herkömmlichen Windkraftanlagen und Höhenwindtürmen. In Simulationen der Gicon-Ingenieure zeigte sich, dass die lokal vorhandenen Sonnen- und Windenergie damit so optimal genutzt werden könnten, dass übers ganze Jahr nur noch Leistungsschwankungen von 15 Prozent auftreten. Das wäre für die Erneuerbaren, denen eine notorische Unzuverlässigkeit nachgesagt wird, ein enormer Sprung.

In der Lausitz ist man entsprechend stolz auf das, was hier nun geschaffen wurde. Und Großmann hat bereits kühne Pläne: Erst einmal sollen hierzulande rund 50 weitere Höhenwindtürme entstehen. Dann wären Fertigung von Bauteilen und der Bau der Türme so weit zur Routine geworden, dass die Baukosten im Rahmen einer Serienfertigung um 40 Prozent sinken. Damit wäre man dann international konkurrenzfähig und könnte Gicon zu einem neuen Weltkonzern weiterentwickeln.

Dafür braucht es nach Überzeugung des Gründers neben der Leistung seiner Ingenieure aber noch zwei weitere wichtige Faktoren: Unterstützung aus der Politik und vor allem auch weniger Fortschrittsfeindlichkeit in der Bevölkerung.

Siehe auch:
Christian Kahle

Redakteur für Forschung, Energie und Raumfahrt

Begleitet die IT-Branche seit dem Dotcom-Boom, Informatik studierte er in Berlin. Sein Spektrum reicht von Quantencomputern über Solarstrom bis zur Raumfahrt.

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