Weniger Beton mehr Holz – Materialeffiziente Tragstrukturen für Holz-Hybridtürme

Warum brauchen wir Ihrer Meinung nach neue Turmkonstruktionen?

Thomas Ziegenbein: Klassische Bauweisen stoßen gerade im Ressourcenverbrauch an technische und wirtschaftliche Grenzen, wenn höhere Türme gefragt sind. Nachdem die windreichsten Küstenstandorte bereits weitgehend genutzt sind, entstehen neue Windparks vor allem im Binnenland – in Regionen mit geringeren Windgeschwindigkeiten. Um an diesen Orten hohe Energieerträge zu erzielen, sind große Turmhöhen entscheidend. Mit zunehmender Höhe steigen jedoch die Anforderungen an die Bemessung und an den damit verbundenen Materialeinsatz.

Welche Tragstruktur liegt Ihren Türmen zugrunde?

Ziegenbein: Das Prinzip unserer Holz-Hybridtürme unterscheidet sich grundlegend von gängigen Turmkonzepten. Im unteren Bereich bestehen sie aus einer offenen Fachwerkstruktur aus Brettschichtholz. Ein Adapterstück aus Stahl bildet den Übergang zum oberen Teil des Turms, der aus Stahlrohrsektionen besteht. In der Mitte der offenen Turmkonstruktion verläuft ein witterungsgeschützter Aufzugschacht – ein sogenannter „Turm im Turm“. Dieser schützt Leiter, Aufzug und Leistungskabel vor Niederschlag, Eisansatz oder extremen Temperaturen und ermöglicht jederzeit einen sicheren Zugang zur Gondel.

Wie kam es zu der konkreten Materialwahl?

Ziegenbein: Die Konstruktion basiert auf tragenden Elementen aus Brettschichtholz. Um die besonderen Eigenschaften dieses Materials zu verstehen, lohnt sich ein Blick auf seine Herstellung und Leistungsmerkmale: Brettschichtholz ist ein hochwertiges, standardisiertes und leistungsfähiges Holzprodukt. Es wird durch das Verkleben mehrerer Bretter zu massiven Holzstützen hergestellt. Die Bretter werden so angeordnet, dass ihre Fasern parallel und in Längsrichtung verlaufen, was eine besonders hohe Tragfähigkeit und Stabilität gewährleistet. In unseren modernen Produktionsanlagen sorgen hochautomatisierte Prozesse für eine gleichbleibend hohe Qualität und Präzision.

Warum weiterhin eine Hybridlösung?

Ziegenbein: Die Hybridkonstruktion aus Holzfachwerk und Stahlrohr gewährleistet, dass jeder Turmabschnitt die auftretenden Lasten optimal aufnehmen kann. Im oberen Teil des Turms wirkt vor allem eine Torsionsbeanspruchung, welche den Turm um seine Achse verdrehen will. Für derartige Beanspruchungen ist eine Rohrstruktur am effizientesten, da man in diesem Bereich aufgrund des einzuhaltenden Blattfreigangs im Turmdurchmesser begrenzt ist. Im unteren Teil hingegen ist die sogenannte Biegebeanspruchung maßgebend. Diese wird durch die Fachwerkstruktur besonders effizient abgetragen, da die Türme mit wenig Materialaufwand relativ breit gebaut werden können.

Welche Unterschiede ergeben sich daraus für die Gründung?

Ziegenbein: Statt eines massiven Kreisfundaments nutzen wir vier Einzelfundamente aus Beton. Diese Fundamente sind mit Ankerkörben ausgestattet, benötigen etwa 50 % weniger Beton und stellen geringe Anforderungen an die Tragfähigkeit des vorliegenden Baugrundes. Dadurch eignen sie sich auch für schwierige Standorte. In Hanglagen lassen sich Fachwerktürme beispielsweise einfach errichten, indem unterschiedlich hohe Einzelfundamente verwendet werden. Da weniger Beton verbaut wird und alle Turmteile ausschließlich mechanisch verbunden sind, lässt sich die Konstruktion am Ende der Nutzungsdauer mit geringerem Aufwand rückbauen.

Welche Aspekte tragen zur Nachhaltigkeit bei?

Ziegenbein: Die Holz-Hybridtürme benötigen deutlich weniger Beton als gängige Turmkonstruktionen. Gleichzeitig ermöglicht uns die Fachwerkstruktur eine einfache Skalierung: mehr Höhe bei minimalem Materialeinsatz. Das eingesetzte Holz stammt aus nachhaltiger Waldbewirtschaftung. Nachhaltige Holzentnahme hält den Wald in einer dynamischen Wachstumsphase, steigert seine CO₂-Aufnahmefähigkeit und macht ihn widerstandsfähiger gegenüber Extremwetterereignissen und Klimawandel.

Holz lässt sich in eine Kreislaufwirtschaft integrieren und schont durch Kaskadennutzung langfristig Ressourcen. Nach der Nutzung als Windenergieturm werden die Holzelemente im klassischen Hochbau weiterverwendet. Hier können die Bauteile nach Weiterverarbeitung und Aufbereitung wieder als lastabtragende Holzbauteile zum Einsatz kommen. Anschließend können die Holzelemente zu anderen Holzprodukten verarbeitet werden. Dadurch bleibt der im Holz gebundene Kohlenstoff über 100 Jahre gespeichert, während neue Bäume weiteres CO₂ aufnehmen. Ein Holz-Hybridturm bindet dadurch über Jahrzehnte den Kohlenstoff aus mehr als 300 Tonnen CO₂.

Dieser Beitrag ist aus dem BWE-BetreiberBrief 4-2025. Jetzt unter betreiberbrief.de registrieren und künftig alle aktuellen Ausgaben kostenfrei per Mail erhalten!

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