30.11.2012 – Kategorie: Fertigung & Prototyping, Hardware & IT, Technik

Windkraftanlagen aus Holz –- Klebstoffe machen es möglich

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In enger Kooperation mit Henkel hat das Unternehmen TimberTower GmbH ein Pilotprojekt realisiert, das eine neue Ära in der Windkraftindustrie einläuten könnte.


Knapp 100 Meter reckt sich die erste aus Fichtenholz gebaute Anlage in der Nähe von Hannover dem Himmel entgegen. Gehalten wird die hölzerne Konstruktion von keinem Dübel, keiner Schraube und keinem Nagel. Stattdessen ist der tragende Turm nach einem speziellen Verfahren komplett geklebt – mit verschiedenen Holzklebstoffen der Marke Purbond aus dem Industrieklebstoffbereich von Henkel. Im Dezember wird die Anlage ans Netz gehen.


Damit besitzt das Projekt zukunftsweisenden Charakter, denn  der Umstieg auf Holz ermöglicht den Bau in größere Höhen. Aus Betreibersicht ist dieser Aspekt überaus interessant, weil jeder gewonnene Meter Höhe am Binnenstandort nach einer Faustformel ungefähr ein Prozent mehr Ertrag bedeutet. Da Stahlrohrtürme allerdings aus massiven Ringen zusammengesetzt werden, die unter Autobahnbrücken hindurch befördert werden müssen, ist der Ringdurchmesser ein limitierender Faktor. Die Bauhöhe begrenzt er derzeit auf maximal 110 Meter. Holz bietet sich hier als Problemlöser an, weil die Komponenten erst auf der Baustelle zu größeren Dimensionen zusammengefügt werden.


Technische Kooperation mit Henkel


Darüber hinaus ist der nachwachsende Rohstoff Holz konventionellen Materialien wie Stahl und Beton zudem in vielerlei Hinsicht überlegen. So soll sich die Lebensdauer der neuen Anlage verdoppeln können, unterstreicht das junge deutsche Start-Up-Unternehmen TimberTower GmbH, das dieses Projekt in enger technischer Kooperation mit Henkel realisiert hat.


Im direkten Vergleich zeigen Stahl und Beton deutlich schneller Ermüdungserscheinungen. Vor allem unter hoher Krafteinwirkung verlieren beide Materialien ihre ohnehin schon mäßige Elastizität und werden spröde. Daher nimmt man Windkraftanlagen üblicherweise nach rund 20 Jahren vom Netz. Diese zeitliche Limitierung gibt es bei Holz nicht. Die strukturverstärkende Verleimung trägt außerdem dazu bei, dass die mit einer Kapazität von rund 1,5 Megawatt ausgestattete TimberTower-Anlage die nächsten 40 Jahre rund 150 Haushalte in Niedersachsen mit Strom versorgen kann.


20 bis 30 Prozent günstiger in der Herstellung


„Aus unserer Sicht bietet ein Holzturm ausschließlich Vorteile“, sagt TimberTower-Geschäftsführer Holger Giebel. „Er ist belastbarer, lässt sich deutlich höher bauen und ist um 20 bis 30 Prozent günstiger in der Herstellung.“ Die verwendeten Klebstoffverbindungen der Marke Purbond mussten ihre Leistungsstärke von Beginn der Bauarbeiten beweisen und haben allesamt die baurechtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) erhalten.


Eine weiße Folie schützt inzwischen die achteckige, hölzerne Außenhaut des Turms vor Witterungseinflüssen. Die darunter liegenden mächtigen Brettsperrholzplatten sind kreuzweise mit Purbond verklebt. Lediglich in der Rohbauphase wurden Schrauben zur Sicherung eingesetzt. Als der geschlossene Turm stand, wurden die mechanischen Verbindungen allesamt entfernt und die stabilisierende Innenkonstruktion mit einer eigens entwickelten Applikationstechnik mit dem 2-Komponenten Gießharz Purbond CR 421 von innen geklebt. Der Klebstoff zieht tief in die Poren des Holzes ein und verbindet mittels der eingeklebten Stahllochplatten die Brettsperrholzplatten untereinander. Über 90 Tonnen wiegt der Holzturm, weitere 100 Tonnen die oben aufgesetzte Gondel samt Rotorblättern.


„Eines der innovativsten Projekte der Holzgeschichte“


„Dieses Windrad ist eines der innovativsten Projekte der Holzgeschichte“, sagt Walter Stampfli, General Manager Purbond. Schon jetzt zeichnet sich ab, dass es nicht das einzige bleiben wird, denn die Kompetenz, die Henkel speziell in diesem Projekt erworben hat, spricht sich in Fachkreisen allmählich herum. In London wurde bereits 2008 das erste achtstöckige Haus mit Purbond-Klebstoffen gebaut, in Melbourne das erste zehnstöckige Hochhaus und in Kanada wird über ein Bauprojekt mit 30 Etagen nachgedacht.


„Wir haben modernste Klebstoffe für die Herstellung von tragenden Holzelementen und Konstruktionen, welche die Normenanforderungen in nahezu allen Ländern erfüllen“, fasst Stampfli die Entwicklungsergebnisse der letzten Jahre zusammen. „Darüber hinaus bieten wir wo immer gewünscht technische Begleitung und wir sind inzwischen ein international anerkannter Gesprächspartner für Behörden, Normengremien und Zulassungsstellen fast überall auf der Welt. Damit stehen wir für Projekte aller Art in den Startlöchern.“


Purbond


Im Frühjahr 2011 hat Henkel die schweizerische Purbond AG übernommen, die zu den weltweit führenden Anbietern von Polyurethan-Klebstoffen für den tragenden Holzbau zählt. Seither wird die Marke als eigenes Geschäftsfeld weitergeführt.


Bild: Nach einem speziellen Verfahren wurde der Turm komplett geklebt mit verschiedenen Holzklebstoffen der Marke Purbond.


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