Nachhaltig: voestalpine-Stahl im Wind

Grüner Strom aus Windkraftanlagen trägt wesentlich dazu bei, die weltweiten Treibhausgas-Emissionen weiter deutlich zu senken. Stahlerzeugnisse des voestalpine-Konzerns sichern in Windrädern an Land und auf hoher See die nachhaltige Stromerzeugung - als Turmschäfte, Getriebeteile und Verbindungselemente.

Windkraftanlagen bilden die Landmarken nachhaltiger Stromerzeugung. Ihre Windräder tragen an Land wie auf hoher See weltweit für die Versorgung mit grünem Strom bei. Fast sieben Prozent der Weltstromproduktion konnten sie 2021 erzeugen; in der EU + Großbritannien deckte Windstrom im vergangenen Jahr sogar 15 % des Elektroenergieverbrauchs.

Windkraft voran

Windräder wachsen rasant, an Zahl, Leistung und an Höhe. Der globale Anteil des Windstroms an der Gesamterzeugung von Elektroenergie soll bis 2030 auf mehr als 13 % und bis 2050 sogar auf ca. 22 % ansteigen.

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Anteil der Windkraft an der Gesamt-Stromerzeugung weltweit (Quelle: IEA World Energy Outlook 2022)

An vielen Standorte werden mittlerweile neue Windrad-Generationen errichtet. Im Rahmen des sogenannten Repowering ersetzen leistungsstärkere Anlagen die älteren Vorgänger, z. B. 3-MW-Windräder mit verbesserten Generatoren und größeren Rotorblättern anstelle von 1,3-MW-Anlagen. In einer Höhe von gut 240 m (einschließlich Rotor) sorgen sie bei günstigeren Windverhältnissen für konstante Stromerzeugung. Eine Entwicklung, die für eine weitere Annäherung an die Net Zero-Ziele unabdingbar ist. voestalpine bietet ausgereifte Produkte und das richtige Know-how für den Ausbau der Versorgung mit grüner Windenergie.

Testmodell der schwimmenden Windenergieanlage "Nezzy 2" im Sturm bei Vierow/Ostsee (© Jan Oelker/aerodyn)

• voestalpine-Stahl für gute Übertragung
  Für hochbeanspruchte Wälzlager und Getriebe kommt das passende Vormaterial von Buderus Edelstahl zum Einsatz. Die voestalpine-Gesellschaft liefert sowohl bearbeiteten Stabstahl als auch vorgeschmiedetes Halbzeug für die besonderen Anforderungen, die in diesem Segment herrschen.

"Insbesondere bei plötzlich auftretenden Windböen wirken gewaltige Kräfte auf den Rotor und die darin befindlichen Wälzlager. Dank unserer langjährigen Erfahrung können wir für die Herstellung dieser Wälzlager Halbzeug anbieten, das den Herausforderungen gerecht wird. Ähnlich kritisch sind die Anforderungen an die Komponenten der Windkraftgetriebe. Auch sie können wir mit unserem geschmiedeten Stabstahl erfüllen."Vertriebsleiter Michael H.

Zum Lieferportfolio von BUDERUS Edelstahl, einer Gesellschaft der High Performance Metals Division der voestalpine, gehört z. B. Vormaterial für Wälzlager, die im einbaufertigen Zustand Durchmesser von bis zu 7 m erreichen.

Ahoi Windstrom!

Besonders ergiebig sind Windkraftanlagen, die vor den Küsten im Meer installiert werden, entweder fest auf Pylonen installiert oder schwimmend und im Meeresboden verankert. Diese Offshore-Anlagen können grünen Strom besonders gleichmäßig in die Netze einspeisen, denn auf See herrschen die günstigen Windbedingungen durchschnittlich 363 Tage im Jahr. Die Internationale Energieagentur IEA errechnete, dass mit dem weltweiten Ausbau von Offshore-Kapazitäten in den nächsten zwei Jahrzehnten der Ausstoß von 5-7 Mrd. t CO2 vermieden werden könnte. In Europa entfällt fast ein Viertel der Ausbau-Kapazität der nächsten fünf Jahre auf Meeresanlagen. In Aussicht stehen dafür 15-MW-Windturbinen mit einer Gesamthöhe von bis zu 250 m.

• voestalpine-Stahl als Basis von Windkraftanlagen

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Christian F., Marketingleiter

"Die voestalpine Grobblech bietet mit thermomechanisch gewalzten Grobblechen widerstandsfähiges Material für Gründungsstrukturen von Windkraftanlagen zur See", betont Marketingleiter Christian F. die Leistungsfähigkeit der Gesellschaft aus der Steel Division von voestalpine.

Die gewaltigen Bleche aus dem Linzer Werk bilden dann, kreisförmig gebogen, Rohre für mehrbeinige Jackets oder Monopiles - der Basis für immer gewaltigere Offshore-Strukturen und Windkraft-Türme. Doch auch an Land wächst die Herausforderung, ergänzt der Marketingleiter: "Durch Repowering, den Ersatz älterer Windräder durch leistungsfähigere Anlagen, verändert sich der Bedarf. Die Türme werden höher und die Gondeln schwerer; dadurch werden jetzt zusehends hochfeste Stähle nachgefragt - eines der voestalpine-Spitzenangebote."

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Schwimmend zu grünem Strom

Für eine bessere Ausnutzung der vorteilhaften Bedingungen fernab der Küsten werden nicht nur Offshore-Anlagen errichtet, die fest auf dem Meeresgrund stehen. Der Trend bewegt sich in Richtung schwimmender Windkraftparks, die bei Wassertiefen weit jenseits der 50-m-Marke verankert werden. Hier könnten sie z. B. mit ihrem grünen Strom Wasserstoff aus entsalztem Meerwasser herstellen. Bereits von 2020 auf 2021 hat sich der Bestand von Floating-Anlagen verdoppelt.

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• voestalpine Foundry-Group verbindet auf hoher See

Schwimmende Windkraftanlagen sind besonderen Beanspruchungen ausgesetzt. Neben starken Winden und aggressivem Salzwasser lasten enorme Kräfte auf den Verbindungen zwischen Schwimmkörpern und Turm. Knoten werden die Elemente genannt, die an dieser Stelle für zuverlässige Stabilität sorgen. Die voestalpine Foundry Group produziert solche Knoten als Stahlgussstücke.

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Helmut K., Head of Sales, voestalpine Gießerei Linz

"Bauteile aus Stahlguss sind hochbelastbar und bieten daher die optimale Performance für Übergänge an den Konstruktionsteilen der Floating-Anlagen. Deren Ausbau wird weltweit vehement vorangetrieben; im vergangenen Jahr wurde eine Kapazität von ca. 18 GW weltweit gemeldet bzw. angekündigt - ein beachtliches Entwicklungspotenzial." Helmut K., Head of Sales, voestalpine Gießerei Linz

Stahl bietet Recyclingvorteil

Bei der Erzeugung von Windstrom steht fest: Anlagen, die das Ende ihrer Lebenszeit erreicht haben, werden abgebaut und recycelt. Der hohe Anteil an Stahl trägt mit dazu bei, dass 80 bis 90 % der Anlagenteile in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden können. Beton, Stahl, sogar Verbundwerkstoffe können einer weiteren Verwendung zugeführt werden.