Symbolbild: Windräder, sie sind elementarer Bestandteil der Energiewende, welche Deutschland sowie Europa für die zweite Hälfte des 21. Jahrhunderts technologisch reifen lässt. (Bildquelle: Unsplash, Sebastien Van de Walle)

Des Windrads natürliches Habitat findet sich im windigen Terrain. Je kräftiger und öfter eine frische Brise weht, desto wohler fühlt es sich. Doch kennt diese Liebe auch Grenzen – vor allem während des Aufbaus.

Denn zu starke Böen verhindern die Errichtung von Windkraftanlagen. Das Problem liegt nicht beim Windrad selbst – es ist den notwendigen gigantischen Kränen geschuldet.

Ein Unternehmen hat dieses Problem jetzt gelöst. Sie bauten hierfür ein Windrad nach einem neuen Prinzip: Das erinnert an LEGO.

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Dem Wind ein Schnippchen schlagen

Das Windenergie-Unternehmen Nabrawind errichtete ein Windrad, aber nicht irgendeines. Die 100 Meter Höhe beeindrucken allein nämlich schonmal nicht – das höchste seiner Art entsteht derzeit in Deutschland, Höhe 365 Meter. Und auch sonst gelten Maße jenseits der 100 Meter inzwischen als Standard.

Bedeutung erhält das Ereignis durch seinen Aufstellort: die Atlantikküste Afrikas. Denn sie gehört zu den windreichsten Regionen der Welt – bisher paradoxerweise sogar so windreich, dass es die Errichtung höherer Anlagen behinderte.

Normalerweise errichten Konstrukteure die Stahltürme, auf denen die Turbinen mitsamt der Rotorblätter sitzen, mit Kränen. Doch diese versagen bei Höhen jenseits der 40 Meter irgendwann ihrem Dienst, wenn der Wind zunimmt.

Die genauen Grenzwerte sind je nach Kran und seiner Höhe verschieden, aber generell gelten Dauergeschwindigkeiten ab etwa 22 km/h Dauerwind oder Böen über 29 km/h als Problem – vor allem für die Montage der Rotorblätter.

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Die Lösung von Nabrawind mutet dabei fast zu simpel an: einfach keinen hohen Kran benutzen. Sie kombinieren hierzu zwei eigens entwickelte Technologien »BladeRunner« und das »Self-Erecting System« (Total SES). Alles zusammen nennen sie Skylift und hierfür braucht es nur einen kleineren Kran, etwa 40 Meter hoch.

Nachdem der ähnlich hohe Ausgangsturm mithilfe des Startkrans auf dem Fundament Platz gefunden hatte, begann das LEGO-artige Stapelspiel: Sie hoben das Konstrukt von unten an und hievten ein weiteres Element darunter. Dieses wurde dauerhaft verbunden. So wuchs der Turm Stück für Stück um jeweils einige Meter bis er die gewünschte Endhöhe erreicht hatte.

Laut Nabrawind können sie mit dieser Methode die tolerierbaren Windgeschwindigkeiten auf 54 km/h bei Dauerwind sowie bei Böen auf 72 Stundenkilometer anheben.

Start Anfahrt 1 Anfahrt 2 Kippen Untersetzen Anheben Von vorn

So funktioniert das Skylift-System. Bildquelle: Nabrawind)

Der Rotor als Krönung

Zusätzlich mussten die Konstrukteure eine weitere Herausforderung bewältigen: die Installation der Rotorblätter. Der sonst übliche Kran für die finale Höhe fiel ja weg.

Deshalb montierten die Techniker zwei der drei Blätter mithilfe des zur Verfügung stehenden kleinen Kranes, als der Turm etwa 40 Meter erreichte. Das dritte Blatt lagerten sie weiter auf dem Boden.

So blieb es dem Wind verwehrt, aerodynamisch anzugreifen. Bei einem vollen Rotor wäre das anders gewesen: Die stete Belastung durch Winddruck auf die sich drehen wollende Konstruktion hätte das weitere Stapeln der Turmelemente verunmöglicht.

Stattdessen saß für die restliche Bauzeit des Turmes ein Gegengewicht am dritten Rotorpunkt, wodurch das fragile Gleichgewicht an der Turbinennabe gewahrt und der empfindliche Apparat in starrer Position gehalten wurde.

Erst nach Abschluss aller restlichen Arbeiten zogen sie mittels Stahlseilen das letzte 80 Meter lange Blatt in Position, um das Rotortrio final zu vereinen – BladeRunner war abgeschlossen.

Das im Folgenden eingebettete Video visualisiert das Verfahren eindrucksvoll:

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Windtechnik, die Grenzen ausweitet

Die installierte Turbine gehört zum Typ Goldwind GW165/6000 mit sechs MW Leistung und 165 Metern Rotordurchmesser. Hiermit liegt es aber weit hinter dem stärksten Windrad der Welt – dieses steht in Dänemark und es steckt deutsch-spanische Spitzentechnik drin.

Die Installation nahm eine Woche in Anspruch und entspreche laut Nabrawind einem idealtypischen Ablauf. Ihre Technik soll sich problemlos auf andere Varianten übertragen lassen und diene somit als Präzedenzfall für den Windenergiemarkt.

Sollte sich das Verfahren auf breiter Front bewähren, eröffnen sich wahrscheinlich weltweit zahlreiche neue Standorte für die Errichtung von Windturbinen.

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