A szélenergiát természetesen a megújuló energiaforrásokhoz szokás sorolni, azonban van néhány probléma, melyeket felemlegetve sokan megkérdőjelezik környezetbarátságát:
- A nagyobb kapacitáshoz jellemzően növelni kell a lapátátmérőt, maguk a lapátok viszont olyan kompozit anyagokból készülnek, amiket gyakorlatilag nem lehet újrahasznosítani, így élettartamuk végén nehezen kezelhető hulladékként végzik. Ráadásul a nagyobb lapátok szállítása logisztikai szempontból is komoly kihívást jelent.
- A szélerőművek áramtermelése egyenetlen, hiszen nagyban ki van téve a szélsebesség hullámzásának.
- A turbinák tornyai legtöbbször jelentős mennyiségű betonból készülnek, a beton előállítása pedig komoly környezetterheléssel jár.
Átmérő helyett magasság
Az áttörést jelentő innovációk felkarolására létrejött német SPRING ügynökség megbízásából a Großmann Ingenieur Consult GmbH (GICON) nemrég adta át egy újfajta szélerőmű első kísérleti példányát a kelet-németországi Schipkau közelében. A lapátokat is beleszámolva a szerkezet magassága eléri a 365 métert, ezzel Németország második legmagasabb építménye: mindössze 3 méterrel marad el a berlini TV-toronytól.
A koncepció lényege, hogy a lapáthossz növelése helyett a torony magasságával kívánják növelni a kapacitást. Ugyanis a szél sebessége a talajtól távolodva általában nő, sőt, egyenletessebbé is válik azáltal, hogy kevésbé befolyásolja a domborzat, a növényzet és az ember alkotta építmények. A beruházás előkészítésekén a GICON méréseket végzett 300 méteres magasságban (ez megegyezik az új torony agymagasságával), és kimutatták, hogy ilyen magasságban az éves átlagos szélsebesség 8,7 m/s, míg 150 méteren csupán 6,5 m/s. Ez a fejlesztő számításai szerint – elméletben – azonos rotorátmérő mellett nagyjából kétszer annyi energia előállítását teszi lehetővé.
Jól látszik, hogy párhuzamosan épült az alsó (külső) és felső (belső) toronyszekció
Többszintes erőműparkok jöhetnének
Szintén a nagy magasságú szélturbina mellett szól, hogy az ilyen tornyok egyfajta „második emeletként” a hagyományos turbinák közé is telepíthetők, ezzel a terület bővítése nélkül lenne növelhető egy-egy szélfarm kapacitása. Egyébiránt szimbolikusnak is tekinthetjük, hogy a prototípus épp egy felhagyott szénbánya területén épült meg.
A hagyományos betontorony helyett a magassági turbina rácsos acélszerkezettel készült el, ezzel együtt viszont újra kellett gondolni a kivitelezési eljárást. Ennek pusztán az volt az oka, hogy a gépészeti elemek szerelése 300 méteres magasságban a hagyományos daruzásos technológiával túlságosan bonyolult, illetve idő- és költségigényes lett volna. Ehelyett a GICON újfajta megoldással állt elő: az alsó, szélesebb toronyszekció belsejében épült meg a torony „nyaka”, erre emelték rá nagyjából 170 méteres magasságban a gondolát és a lapátokat. Ezt követően egy hidraulikus mechanizmus segítségével a belső tornyot teleszkóposan a végleges helyzetbe tolták ki, majd ott rögzítették.
Helyén a gondola, kitolásra kész a belső torony
A puding próbája
Az újdonsült rekorder építmény alapkövét még 2024 szeptemberében tették le, és ekkor úgy számoltak, hogy egy-másfél év múlva már meg is történhet az üzembe helyezés. Ezt a számítást később keresztülhúzta, hogy a kivitelezés alatt nem várt problémák ütötték fel a fejüket: már a beépítést követően nyert megállapítást, hogy egyes acélelemek nem felelnek meg a minőségi követelményeknek, ezért teljes felülvizsgálat és több alkotóelem cseréje vált szükségessé. Végül csak idén szeptemberben emelték rá a szerkezetre a gépházat és a lapátokat, innentől fogva a középrész végleges pozícióba tolása pedig már nem vett sok időt igénybe. A beüzemelés a tervek szerint még 2026 novemberében megtörténik.
A prototípus torony építési költségeit ugyan nem közölték, a német kormány becslései viszont nagyjából 25 millió euróról szólnak. Ehhez mindenképp hozzá kell tenni, hogy – ha a konstrukció beválik –, a sorozatgyártás következtében az egységre vetített költségek jóval kedvezőbbek lehetnek. Az igazi próba azonban csak most következik, hiszen a koncepció elméleti hatékonyságát a gyakorlatban, éles körülmények közt kell igazolni. A GICON mindenesetre bizakodó. Közlésük szerint a „nullszériás” erőmű 3,8 MW-os Vensys 126 típusú turbinája éves szinten 18 GWh energia megtermelésére lehet alkalmas, ami nagyjából 7500 háztartás éves fogyasztásának felel meg. Ha a technológia beváltja a hozzá fűzött reményeket, a sorozatgyártott tornyokra már 8 MW-os turbina kerülhet akár 33 GWh/év termelési kapacitással.
