Höher, schneller, effizienter: Mit ATS-Türmen erfolgt Aufbau in Windeseile

Vogelperspektive auf eine Innovation: 2012 wurden die ATS-Türme von der Initiative „Deutschland – Land der Ideen“ ausgezeichnet.

Die Türme von Advanced Tower Systems lassen sich innerhalb von zwei Wochen fertigstellen: Ein innovatives System, das dieses Jahr von der Initiative ‚Deutschland – Land der Ideen‘ ausgezeichnet wurde. Jetzt hat ATS die Aufbautechnik noch weiter verbessert. Wer die A 63 von Mainz Richtung Kaiserslautern fährt, vorbei an grünen Weinbergen und der rheinhessischen Hügellandschaft, dem fallen sie sofort ins Auge: Fünf Windkraftanlagen, deren Türme nicht rund, sondern eckig sind. Ungewöhnlich für Windräder. Die speziellen Türme wurden von Advanced Tower Systems (ATS) entwickelt, einem Gemeinschaftsunternehmen des Projektentwicklers juwi und des niederländischen Unternehmens MECAL. Die Türme des Joint Ventures sind so genannte Hybridtürme. Sie bestehen unten aus Beton und auf den letzten Metern aus Stahl. Seit einigen Jahren forscht ATS, wie der ideale Turm einer Windkraftanlage aussehen soll. Eines der Hauptkriterien dabei: Transport und Aufbau sollten möglichst schnell erfolgen. Das spart viel Geld, besonders in Ländern wie Deutschland, wo die Lohnkosten vergleichsweise hoch sind. Auch wichtig: Die Türme sollten möglichst hoch sein. Denn ein höherer Turm bringt automatisch einen höheren Energieertrag. Bereits ein Meter kann einen Mehrertrag bei der Stromproduktion von 0,8 Prozent bringen.

Die Höhe des Turms spielt bei den Projekten der juwi-Gruppe eine große Rolle. Das Unternehmen projektiert vorwiegend Windkraftanlagen im Binnenland. Matthias Willenbacher, Vorstand und Gründer des Unternehmens: „So lässt sich die Energiewende viel günstiger realisieren. Denn durch dezentrale Anlagen kann der Strom in unmittelbarer Nähe des Verbrauchers produziert werden. Das spart den Ausbau von teuren Überlandleitungen. Und unsere Industrie sitzt nun einmal vorwiegend in Süddeutschland.“

2007 war juwi deshalb auf der Suche nach den passenden Türmen. Bei ATS wurde das Unternehmen fündig und stieg als Partner ein. Dr. Jan Warzecha, der bei juwi den Bereich Research und Development leitet, erinnert sich: „Wir waren auf der Suche nach Türmen, die zu unseren Projekten passen. Die gab es damals nicht, Nabenhöhen von 100 Metern waren die Regel. Die ATS-Technologie versprach dagegen Nabenhöhen von 130 Metern.“ Die Windkraftanlagen an der A 63 ragen heute genau 135 Meter in den Himmel. Auf dieser Höhe sind die mächtigen Rotorblätter angebracht. Damit produziert jede Windkraftanlage rund 6.000.000 Kilowattstunden sauberen Strom jährlich. Das eigentlich Besondere an den ATS-Türmen ist heute jedoch nicht mehr nur ausschließlich ihre Höhe. Dr. Warzecha erklärt: „Inzwischen gibt es auch andere Hersteller, die Türme speziell für das Binnenland herstellen. Wir haben die ATS-Technologie jedoch weiter entwickelt. Der große Vorteil bei unserer Entwicklung ist heute, dass sich die Türme sehr schnell aufbauen lassen.“ So dauerte es im rheinhessischen Schornsheim lediglich eine Woche, um die Betonfertigteile am Boden zusammenzusetzen. Innerhalb von nur einer weiteren Woche wurden die so entstandenen Vollringe aufeinander gesetzt. Der schnelle und unkomplizierte Transport der Betonteile beschleunigte die Bauphase maßgeblich.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Windkraftanlagen besteht jedes Turmsegment bei ATS aus acht Betonfertigteilen, die 16 Meter hoch sind und besonders schmal. Die auf jeder Höhe identischen Eckelemente sorgen für die außergewöhnliche Form des Turms. Die Betonfertigteile passen auf normale Tieflader und können so jederzeit überall hin transportiert werden. Gabriel Meurer, Geschäftsführer von ATS, sagt: „Normalerweise werden die unteren Turmelemente für hohe Windräder per Spezialtransport angeliefert. Das ist deutlich teurer und komplizierter als der Transport unserer Windkrafttürme. Weil die Turmbauteile anderer Turmhersteller häufig Überbreite haben, dürfen sie nur zu speziellen Zeiten zu der Baustelle befördert werden. In jedem Einzelfall muss beim Ordnungsamt eine Genehmigung für den Transport beantragt werden.“ Durch ihre flexible und schnelle Beförderung revolutionieren die ATS-Türme die Branche. Das sah auch ‚Deutschland – Land der Ideen‘, eine Initiative der Wirtschaft und der Bundesregierung, so.

Ende April diesen Jahres wurden die ATS-Türme von der Standortinitiative im Wettbewerb ‚365 Orte im Land der Ideen‘ ausgezeichnet. Die ATS-Türme tragen nun den Titel ‚Ausgewählter Ort 2012‘ – einen Titel, den nur besonders innovative Produkte oder Projekte bekommen, die der Gesellschaft einen Mehrwert bringen. Laudator Professor Holger Hagge lobte die ATS-Technik. „ATS ist ein lebendiges Beispiel für zukunftsstarke Innovationen aus Deutschland: Mit kreativer Ingenieurskunst, unvoreingenommener Kooperationsbereitschaft und cleverer Logistik setzen die Mitglieder des Turmbaukonsortiums neue Maßstäbe bei der Windenergiegewinnung“, so Hagge bei der Preisverleihung.

Trotz des Titels ruhen sich die Mitarbeiter von juwi und MECAL nicht auf ihren Lorbeeren aus. Diesen Sommer haben sie die ATS-Technik weiterentwickelt. Jetzt zeichnet die ATS-Türme nicht nur die Schnelligkeit beim Transport aus, sondern auch die Schnelligkeit beim Aufbau selbst.

Erprobt und für gut befunden: Mit der verbesserten ATS-Technik und der Vollringmontage ist der Turmaufbau noch weniger von den Windverhältnissen abhängig.

Durch die neue Technik ist der Aufbau der Türme unabhängiger von den Windverhältnissen. Das spart weiter Zeit und damit Geld. Projektleiter Thomas Brauer erklärt: „Bei den ersten ATS-Türmen haben wir die Einzelteile der jeweiligen Turmsegmente nacheinander hochgezogen und die Fugen in der Höhe vermörtelt. Mit dem Kran brauchten wir damals insgesamt vier Hübe, um einen Vollring fertig zu stellen.“ Doch gerade diese relativ hohe Anzahl an Hüben kann für den schnellen Aufbau des Turmes problematisch sein. „Zwar wünscht man sich am Standort viel Wind, um einen hohen Energieertrag einzufahren. Jedoch ist gerade dieser beim Aufbau einer Anlage hinderlich. Denn die einzelnen Teile würden hin und her schwingen und könnten so beschädigt werden“, so Brauer. Deshalb verwendete ATS nun bei der fünften Anlage an der A63 eine andere Technik. Bei dieser wurden die Turmsegmente am Boden zu Vollringen vormontiert. Der Vorteil: Die Mitarbeiter können gleichzeitig an den insgesamt fünf Turmsegmenten arbeiten, da diese nebeneinander auf dem Boden stehen. So sind sie nicht nur schneller, auch die Qualität der Türme verbessert sich. Denn die Arbeiter müssen über die gesamte Höhe des Turmsegments von 16 Metern eine geringe Toleranz von wenigen Millimetern einhalten. Das ist leichter wenn die Arbeiten am Boden stattfinden. Zudem ist der Aufbau weniger den Witterungsbedingen ausgesetzt. „Bei der Vollringmontage brauchen wir den großen Gittermastkran lediglich für das Zusammensetzen des Turms. Und dieser muss dann auch nur fünf Hübe ausführen – für jedes Segment einen. So haben wir weniger Ausfallzeiten durch starke Böen und hohe Windgeschwindigkeiten“, erklärt Johannes Bietz, der bei ATS für die Themen Kalkulation und Kranlogistik verantwortlich ist. Bei den Vormontagearbeiten am Boden kommt dagegen ein günstiger, kleinerer Kran zum Einsatz.

2013 werden mehrere juwi-Projekte mit der neuen Technik gebaut. Rund 60 Windenergieanlagen erhalten dann einen ATS-Turm. Dieses Jahr sind es insgesamt 17, mehr als dreimal so viel wie 2011. Die eckigen Türme setzen sich durch. Dabei sind die Windräder im rheinhessischen Schornsheim nicht nur in technischer Hinsicht ein Vorreiter, sondern auch in punkto Stromvermarktung. Seit Herbst vergangenen Jahres können die Bürger aus Schornsheim und der angrenzenden Gemeinde Gabsheim direkt aus den Anlagen in Schornsheim Strom kaufen – zu einem günstigen Preis von 21 Cent pro Kilowattstunde. So kommt der verkaufte Strom ohne die Vergütung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz aus. Vermarkter des Stroms ist die juwi-Gruppe. Sollten einmal eine Flaute herrschen, bekommen die belieferten Haushalte Strom aus Wasserkraft. juwi-Vorstand Matthias Willenbacher erklärt: „Wir zeigen, dass wir die Verbraucher bereits heute sicher und wirtschaftlich mit sauberem Strom aus regionalen Windrädern versorgen können. Durch solch ein Bürgerstrommodell profitieren die Menschen direkt von den Anlagen in ihrer Umgebung.“

Die ATS-Türme im rheinhessischen Schornsheim. Im kommenden Jahr sollen die Türme bei 60 Windkraftanlagen zum Einsatz kommen.

Ob Modelle zum direkten Verkauf von Strom aus regenerativen Energien oder Überlegungen, wie man die Technik von Solar- und Windkraftanlagen noch weiter verbessern kann: Die juwi-Gruppe ruht nicht. Mit den ATS-Türmen hat das Unternehmen einen weiteren, wichtigen Schritt getan, um Windenergieanlagen noch günstiger werden zu lassen.

KONTAKT:

juwi Holding AG

Ricarda Schuller

Tel. 06732 96 57 - 0

schuller@juwi.de

Das Windmesse Technik-Symposium 2013 findet am 16. Mai 2013 im Hotel Hafen Hamburg statt: Zum Programm.