03.05.2013

TimberTower: Holztürme für Windkraftanlagen der Multimegawattklasse

Vorgestellt beim Windmesse Technik-Symposium 2009

Die TimberTower GmbH ist Spezialist für die Entwicklung, die Errichtung und den Vertrieb von Holztürmen und deren Fundamenten für Windkraftanlagen der Multimegawattklasse. Bei dem patentrechtlich abgesicherten Turm der Timber Tower GmbH handelt es sich um einen Hohlkörper aus Holz. Dieser wird in Einzelteilen verpackt und per Standard-LKW oder in 40-Fuß-Containern auf die Baustelle gebracht und dort montiert. Ziel ist es, die mit Stahltürmen einhergehenden Nachteile zu lösen. Gemeint ist damit vornehmlich eine Vereinfachung der Logistik indem Schwertransporte überflüssig werden, eine Verbesserung der Kalkulation aufgrund der Unabhängigkeit von stark schwankenden Stahlpreisen sowie die Verbesserung der Ökobilanz des Turmes durch Nutzung eines nachwachsenden Rohstoffes. Durch den Einsatz eines Holzturms kann bei einem Turm mit 100m Nabenhöhe auf 300 t Stahlblech verzichtet werden, für dessen Herstellung enorm viel Energie benötigt und zudem klimaschädliches CO2 freigesetzt wird. Mehr noch - der TimberTower (100m) bindet ca. 400 t CO2.

Großer Wert wird auf die Holzherkunft gelegt. Die Zertifikate der Holzlieferanten garantieren, dass der verwendete Rohstoff aus einer ökologisch, ökonomisch und sozial verantwortlichen Waldwirtschaft stammt. Vergleichbare Projekte existieren zurzeit nicht. Mit dieser Idee wurde absolutes Neuland betreten.

Vor gut fünf Jahren begann die Entwicklung des TimberTower, welche Anfang 2008 im Rahmen des Businessplanwettbewerbs der Wirtschaftsförderungsgesellschaft hannover-impuls mit dem Klimaschutzpreis der Region Hannover prämiert wurde. Im März 2008 erfolgte dann die offizielle Eintragung der TimberTower GmbH in das Handelsregister von Hannover. 2009 wurde die Idee Türme für Windkraftanlagen aus Holz zu bauen mit dem Schweighofer Prize – dem Europäischen Innovationspreis für Forstwirtschaft, Holztechnologie und Holzprodukte – prämiert. Im Jahr 2009 erfolgte auch die finale Entwicklung des TimberTower und mündete in der Ausstellung der ersten Typenprüfung/ Zertifizierung für eine Vensys 77 der Vensys Energy AG mit einer Nabenhöhe von 100m. Die Typenprüfung/Zertifizierung wurde vom TÜV Nord für die Windzone II gemäß DIBt (2004) ausgestellt.

Um die theoretischen Erkenntnisse in der Praxis zu testen, wurde Ende März 2010 ein 22,5 m hoher Testturm errichtet. Neben der Verwendung von verschiedenen Verbindungsmitteln wurde an dem Turm der gesamte Bauablauf getestet. Mit Beginn des Jahres 2010 wurde eine umfangreiche Qualitätsoffensive eingeleitet. Zum Jahresende wurde ein Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN ISO 9001:2008 eingeführt.

Bis Herbst 2012 wird auf dem Universitätsgelände in Hannover Marienwerder ein Holzturm mit einer Nabenhöhe von 100 m errichtet werden. Dabei handelt es sich um den typengeprüften und zertifizierten Holzturm für eine 1,5 Megawatt Anlage der Firma VENSYS Energy AG.

Er besteht aus vier Turmbereichen, wobei die aus Massivholzplatten gefertigten Elemente den Hauptanteil des Turmaufbaus bilden. Die Gründung des Holzturmes erfolgt durch ein Stahlbetonfundament mit Stahlbetonsockel. Für die Herstellung wird ausschließlich Ortbeton verwendet. Das Stahlbetonfundament besteht aus Fundamentplatte, einem Betonsockel und einer Betonwand, welche zu einem achteckigen Hohlkörper betoniert und an die Geometrie der Holzturmkonstruktion angepasst sind. Das für die Stromabgabe ins Netz benötigte Umrichter- und Trafosystem wird im achteckigen Betonhohlkörper untergebracht. Der Zugang zur Anlage erfolgt durch den Betonwandhohlkörper und ermöglicht so einen homogenen Aufbau des Holzturmes.

Den Hauptanteil des Turmes bildet ein aus einzelnen Massivholzplatten zusammengesetzter achteckiger Hohlkörper. Die einzelnen Platten sind hierbei in einer Helixstruktur angeordnet. Jede einzelne Holzplatte besteht aus kreuzweise miteinander verklebtem Vollholz nach DIN 1052. Die Massivholzplatten haben eine Länge von min. 3,75 m bis max. 15 m und eine Breite von min. 1,18 m bis max. 2,72 m. Die Massivholzplattenstärke beträgt 30 cm.

Der Fundamentanschluss erfolgt über einen Stahladapter auf dem Lochbleche angeschweißt sind. Diese werden mit den untersten Holzelementen verklebt. Die Massivholzplatten untereinander werden ebenfalls durch Einfügen von Lochblechen miteinander verklebt. Das Verbindungsstück zwischen Holzturm und der Windenergieanlage (WEA) bildet ein Stahlrohradapter in Form eines Zylinders. Die Windkraftanlagen verschiedener Herstellerfirmen bilden mit dem Rotor den oberen Abschluss des Turmes. Dieser wird wie beim Fundamentanschluss ebenfalls mittels Verklebung von Lochblechen mit dem Turm verklebt.

Die Holzelemente sind an der Außenseite mit dem Dachbahnsystem Sikaplan SGK (SG) der Firma Sika Deutschland GmbH versehen. Diese bewährte Technik zur Abdichtung horizontaler Flächen besteht gemäß DIN EN 13956 aus Kunststoffschichten mit integrierter Einlage aus Glasvlies und unterseitig aufkaschiertem Polyestervlies.

Der Aufstieg zum Turmkopf erfolgt über ein leitergeführtes Aufzugsystem oder über eine Steigleiter in Kombination mit einer Steigschutzeinrichtung gemäß VBG 74 ‚Leitern und Tritte‘. Im Holzturm befinden sich alle 3,75 m Zwischenpodeste, die beim Richten des Turmes als Arbeitsbühne fungieren und später auch als Ruhepodest genutzt werden können.