Technik

Nordex übernimmt Spezialisten für Windturm-Verbindungen

Nordex vereinbart die Übernahme von C1 Connections. Wie die Keilverbindung für Windkrafttürme funktioniert und was offen bleibt.

Von Wolfgang

14. Nov. 20263 Min. Lesezeit

Windräder bestehen aus großen Teilen, die erst am Standort zusammengefügt werden. Wie diese Teile verbunden sind, entscheidet mit darüber, welche Kräfte der Turm aufnehmen kann. Der deutsche Windanlagenhersteller Nordex will sich dafür eine weitere Technik sichern: Er hat eine Vereinbarung zur Übernahme des niederländischen Spezialisten C1 Connections unterzeichnet.

Zum vereinbarten Umfang gehören nach Angaben von Nordex das Kernteam, das zugehörige Wissen und die patentierte C1-Keilverbindung für Windanlagen an Land. Die Offshore-Aktivitäten sind ausgenommen und sollen in einer neuen, separaten Gesellschaft weiterlaufen. Finanzielle Einzelheiten nannten die Unternehmen nicht.

Warum eine Verbindung so viel leisten muss

Der Turm trägt die Gondel und den Rotor einer Anlage. Wind wirkt nicht gleichmäßig: Er verändert Stärke und Richtung, während sich der Rotor dreht. Die Verbindung zwischen zwei Turmteilen muss deshalb wechselnde Kräfte aufnehmen. Je nach Auslegung und Standort stellen größere Rotoren und höhere Türme Ingenieure vor höhere Anforderungen.

Ein Turm wird aus Abschnitten zusammengesetzt. An deren Enden sitzen Flansche, also ringförmige Anschlussstücke. Sie sorgen dafür, dass die Abschnitte an der Verbindungsstelle zusammengehalten werden. Bei einer herkömmlichen Lösung werden solche Flansche miteinander verschraubt. Die C1-Technik setzt ebenfalls auf eine vorgespannte Verbindung, überträgt die Kraft aber über eine andere Anordnung von Schraube und Keilen.

Schematischer Transport und zusammengesetzter Windkraftturm. (Quelle: KI generiert)

Was die Keile verändern

Ein 2022 veröffentlichter Fachartikel beschreibt den Aufbau: Ein oberer Flansch mit gabelartigem Querschnitt greift über einen zylindrischen unteren Flansch. In länglichen Öffnungen rund um die Verbindung sitzen die Befestigungselemente. Eine waagerecht angeordnete Schraube zieht dabei zwei Keile zusammen.

Durch die Form der Keile wird die Schraubenkraft so umgelenkt und verstärkt, dass die Flansche aufeinandergepresst werden. Diese Vorspannung hält die Verbindung bereits zusammen, bevor Wind und Betrieb zusätzliche Lasten erzeugen. Die Autoren beschreiben, dass die Lage der Schraube sie weniger starken Schwankungen der äußeren Belastung aussetzt. An der Veröffentlichung war auch der Gründer von C1 Connections beteiligt.

Der technische Gedanke ist damit nicht, den Turm ohne Schrauben zu bauen. Die Schraube arbeitet vielmehr als Teil eines Befestigers, der die Keile bewegt. Wie groß die Bauteile ausfallen und welche Lasten eine konkrete Verbindung tragen darf, hängt von ihrer Auslegung ab. Aus dem grundsätzlichen Aufbau lässt sich keine Einsparung für einen bestimmten Windpark ablesen.

Vom Bauteil zum konkreten Projekt

C1 meldete 2023 ein A-Level-Komponentenzertifikat von DNV, das auch Verbindungen zwischen Turmsegmenten abdeckt. Nach Angaben des Unternehmens war die Technik bereits 2021 in einer Windanlage eingeführt worden. Ein solches Zertifikat bezieht sich auf das geprüfte Bauteil und seinen Anwendungsbereich; es ersetzt nicht die Auslegung einer vollständigen Anlage für ihren jeweiligen Standort.

Auch die Forschung betrachtet die Verbindung unter definierten Bedingungen. Eine Arbeit in Engineering Structures untersuchte unter anderem das Zugverhalten eines Verbindungssegments und wiederkehrende Belastungen. Solche Untersuchungen helfen, das Verhalten zu verstehen. Aus einem Segmentversuch allein folgt aber nicht, wie viel Zeit oder Geld ein späteres Bauprojekt spart.

Nordex will die Technik und das Fachwissen mit der eigenen Entwicklung von Turbinen und Türmen verbinden und damit Lösungen für ausgewählte Projekte erweitern. Welche Projekte zuerst infrage kommen und wann die Verbindung dort eingesetzt würde, geht aus der Mitteilung nicht hervor. Die Nachricht beschreibt zunächst eine vereinbarte Übernahme und eine zusätzliche technische Möglichkeit, keinen bereits nachgewiesenen Umbau des gesamten Turmprogramms.