Beton-3D-Druck lässt Windturbinen noch höher drehen

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GE Renewable Energy, COBOD und LafargeHolcim entwickeln rekordhohe Windturbinen. Das wird möglich durch den Beton-3D-Druck des Sockels.
Beton-3D-Druck für Windkraftanlagen

Quelle: LafargeHolcim

  • Die Zusammenarbeit der drei Branchenschwergewichte soll erneuerbare Energie vorantreiben.
  • Windturbinen in Stahl- und Fertigbetonbauweise sind traditionell limitiert auf unter 100 Meter Höhe.
  • Beton-3D-Druck direkt vor Ort erlaubt Sockel mit größerem Durchmesser und kostengünstigere, bis zu 200 Meter hohe Masten.
  • Im Oktober 2019 wurde ein Prototyp erfolgreich gedruckt.

GE Renewable Energy, COBOD und LafargeHolcim entwickeln rekordhohe Windturbinen dank Beton-3D-Druck des Sockels: Höhere Windturbinen erfassen stärkere Winde und erzeugen deshalb mehr Energie zu geringeren Kosten

GE Renewable Energy, COBOD und LafargeHolcim geben ihre Zusammenarbeit bei der Entwicklung von Windturbinen bekannt. Dank optimierter Betonsockel aus dem 3D-Drucker sollen Masten Rekordhöhen von bis zu 200 Metern erreichen. Die drei Unternehmen werden mehrere Jahre an der Entwicklung dieser innovativen Lösung arbeiten. Die Produktion erneuerbarer Energien soll erhöht werden bei gleichzeitiger Senkung der Stromerzeugungskosten (LCOE) und Optimierung der Baukosten.

 Im Rahmen der Partnerschaft wird der Prototyp einer Windturbine mit einem Betonsockel  aus dem 3D-Drucker gebaut. Darüber hinaus werden ein serienreifer Drucker und eine Palette an Werkstoffen gefertigt, mit denen die Produktion erhöht werden kann. Der erste Prototyp, ein 10 Meter hoher Sockel eines Turms, wurde im Oktober 2019 erfolgreich in Kopenhagen gedruckt. Die drei Unternehmen streben pro Turbine einen höheren Energieertrag an. Deshalb suchen sie nach kostengünstigen Möglichkeiten, um höhere Türme zu bauen, die stärkere Winde erfassen.

 Die Kooperation gründet auf der branchenführenden Expertise der drei Unternehmen. Gemeinsam möchten sie den Zugang zu erneuerbarer Energie verbessern und deren Nutzung weltweit beschleunigen. GE Renewable Energy wird sein Know-how in puncto Design, Herstellung und Vermarktung von Windturbinen einbringen. COBOD legt den Schwerpunkt auf Robotik-Automatisierung und den 3D-Druck. LafargeHolcim wird massgeschneiderten Beton entwickeln und ist für dessen Verarbeitung und Anwendung zuständig.

Mehr Gestaltungsfreiheit durch Beton-3D-Druck

 „Der 3D-Druck von Beton ist für uns eine äußerst vielversprechende Technologie, da sie eine unglaubliche Gestaltungsfreiheit bietet und damit die Konstruktionsmöglichkeiten erweitert. Als Konsument und Förderer umweltfreundlicher Energien freuen wir uns, unser Fachwissen in den Bereichen Werkstoff und Design in dieses bahnbrechende Projekt einzubringen. Damit wird die kostengünstige Herstellung hoher Windturbinen ermöglicht und der Zugang zu erneuerbarer Energie verbessert“, erläuterte Edelio Bermejo, Head Research & Development bei LafargeHolcim.

Henrik Lund-Nielsen, Gründer von COBOD International A/S: „Wir sind stolz darauf, mit erstklassigen Unternehmen wie GE Renewable Energy und LafargeHolcim zusammenzuarbeiten. Wir sind überzeugt, mit unserer bahnbrechenden 3D-Druck-Technologie und den Kompetenzen und Ressourcen unserer Partner eine Wende in der Branche für Windturbinen zu bewirken und die Kosten bei gleichzeitiger Beschleunigung der Bauzeiten senken zu können. Damit verschaffen wir unseren Kunden einen Vorteil und verbessern die CO2-Bilanz in der Energieerzeugung.“

„Der 3D-Druck ist fest in der DNA von GE verankert. Die grossformatige additive Fertigung hat das Potenzial, die Windkraftbranche grundlegend zu verändern. Der Betondruck hat in den letzten fünf Jahren deutliche Fortschritte gemacht und steht unseres Erachtens kurz davor, eine echte Anwendung in der Industrie zu finden. Wir möchten die Vorteile dieser Technologie voll ausschöpfen und sowohl die mit ihr einhergehende Gestaltungsfreiheit nutzen als auch die einfachere Logistik, die sie bei so massiven Komponenten ermöglicht“, sagte Matteo Bellucci, Advanced Manufacturing Technology Leader bei GE Renewable Energy.

Windturbinen bestehen seit jeher aus Stahl oder Fertigbeton. Da Fundamente mit einem Durchmesser von mehr als 4,5 Meter nur zu hohen Zusatzkosten auf der Straße transportiert werden können, war die Höhe von Windturbinen normalerweise auf unter 100 Meter begrenzt.

Wenn man direkt vor Ort mit Beton-3D-Druck einen Sockel mit variabler Höhe druckt, können 150 bis 200 Meter hohe Türme hergestellt werden. Eine 80 Meter hohe Turbine mit einer Leistung von 5 MW erzeugt pro Jahr normalerweise einen Energieertrag von 15,1 GWh. Zum Vergleich: Wäre dieselbe Turbine 160 Meter hoch, könnte im gleichen Zeitraum ein Energieertrag von 20,2 GWh erzielt werden – die Strommenge wird also um mehr als 33 Prozent erhöht.

Weitere Informationen:

Erfahren Sie hier mehr über nachhaltigere Werkstoffe aus dem 3D-Drucker.

Lesen Sie auch: „Wie mobile Roboter die Arbeit auf der Baustelle besser unterstützen“

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