Vindkraft är hett! Samtidigt finns nackdelar med höga vindkraftstorn, som att torn i stål eller betong har påverkan på klimatet. Detta ska man ändra på genom att bygga nya torn i trä.
Publicerad:
Ett nytt, 30 meter högt landmärke har rests på Björkö i Göteborgs skärgård. Som del av ett nytt forskningsprojekt har Göteborgsföretaget Modvion ställt upp ett vindkraftstorn för användning inom forskning vid Chalmers tekniska högskola. Men det handlar inte om vilket torn som helst, utan ett i trä.
Ola Carlson är föreståndare för Chalmersbaserade Svenskt Vindkraftstekniskt Centrum och biträdande professor i förnybar elkraftproduktion vid Chalmers.
– Det har funnits vindkraftverk i trä, till exempel i Tyskland, så det är ingen blixt från klar himmel. Men det sätt som Modvion har gjort det på är unikt, säger Ola, som också är medlem i Energimyndighetens strategiska råd för vindkraft.
För att testa den nya tekniken ville företaget sätta upp en första prototyp, en pilotanläggning. Chalmers å sin sida ville gärna ha ett vindkraftstorn som man kunde forska på även inom andra projekt. Att tornet är konstruerat i samma stad som högskolan tycker Ola är en trevlig bieffekt.
Limmas på plats
En av de unika aspekterna med Modvions vindkraftstorn är att de är modulära, det vill säga att de kan fraktas i delar till uppställningsplatsen och limmas ihop där.
– Då kan man göra torn med större basdiameter. Idag kan man inte köra torn som är bredare än fyra meter i diameter under våra motorvägsbroar.
Ett alternativ har varit att skeppa torndelarna på fartyg så långt det har gått, och sedan frakta dem på småvägar utan höjdbegränsningar.
– Och så kan ju trä limmas ihop, medan stål måste svetsas ihop, på olika svårtillgängliga platser i naturen. Dessutom kan det behövas tusentals bultar, som måste dras med rätt moment, smörjas och så vidare. Det slipper vi nu.
Korrekt bultdragning är, enligt Ola Carlson, en hel vetenskap i sig. Felaktiga dragningar orsakade till exempel att ett vindkraftverk i Småland rasade för några år sedan, lyckligtvis utan att någon människa kom till skada.
Starkare än väntat
Ännu så länge har det nya trätornet inte funnits på plats så länge, varför det inte finns så många forskningsresultat. Tornet har dock testats för hållbarhet och motståndskraft vid dragning med vajer.
– När man dimensionerar vindkraftverk blir det en belastning från vinden som är olika stor. Då ska vindkraftverket böja sig kanske en decimeter eller två, och då bör det bete sig likadant om man drar i det med en vajer.
Testerna har hittills visat att tornet varit dimensionerat närmast i överkant i förhållande till kravspecifikationen, det vill säga det har varit starkare än förväntat.
Att man väljer att bygga vindkraftstorn i trä är rationellt framför allt ur klimatsynpunkt. Träd tar upp koldioxid när de växer, så vindkraftstorn av trä blir en form av koldioxidsänka eftersom de ska stå i åtminstone 25 år. Om man istället eldat upp träet det så hade det kommit tillbaka till atmosfären direkt.
– Laminerat trä är starkare än stål vid samma vikt. Genom att bygga i moduler kan vindkraftverken på samma gång bli högre och billigare. Samtidigt minskas koldioxidutsläppen rejält, sammanfattar Otto Lundman, vd Modvion AB.
Resa med vindens fart
Modvion tillverkar dock bara torn till vindkraftverken, medan exempelvis propellerbladen är i kompositmaterial. Anledningen är att bladen ska göras starka och lätta, men nackdelen är förstås att de därmed inte bidrar till klimatnyttan.
Att turbinblad till vindkraftverk normalt sett inte tillverkas i trä beror bland annat på att de behöver vara extremt slitstarka mot de vindar som råder runt dagens långt över hundra meter höga vindkraftstorn. Bladen är normalt också mycket långa, vilket för med sig ytterligare krav.
– Bladen är mer optimerade för dynamiken och ska tåla påfrestningar på ett helt annat sätt. Dessutom, medan tornen kan göras modulära är det svårare att göra samma sak med bladen, som bör vara hela, förklarar Mattias Wondollek, projektledare vid Energiforsk.
Tornbyggande i trä är högsta mode, och Modvions resa går med vindens fart. Tidigare i somras beviljades företaget 69 miljoner kronor i finansiering från EU-programmet EIC Accelerator, som är en del av Europeiska innovationsrådets pilotprogram för banbrytande innovationer. 26 miljoner kronor utgörs av bidrag och 43 miljoner av kapitalinvesteringar som garanteras av Europeiska investeringsbanken, EIB.
EU-stöd i ryggen
Stödmedlen ska nu Modvion använda till att bygga sitt första kommersiella trätorn. Nästa steg för företaget är att göra en fabrik för moduler som monteras ihop på plats. Hittills har annars mycket av tillverkningen skett förhållandevis manuellt, men framöver behöver den rationaliseras och automatiseras.
– Vi är mycket glada för EU-stödet, som är ett kvitto på vilken enorm potential som finns för vindkraftstorn i trä. Tack vare detta kan vi nu utveckla företaget i ännu snabbare takt, säger Otto Lundman.
Ett ytterligare projekt på gång från Modvion är att bygga ett hundrameterstorn i trä, som Varberg Energi ska köpa och utrusta med ett 2 MW-vindkraftverk. Dessutom har Modvion skrivit under avsiktsförklaringar med Rabbalshede Kraft om tio torn om minst 150 meter höjd.
Chalmers forskningsprojekt med Modvion, som enbart gäller själva trätornet, pågår i två och ett halvt år till. Under denna period kommer forskarna bland annat att titta på hur tornet, med dess organiska materialuppbyggnad, förändrar sig med tiden och belastningen.
Startup-företag som bygger i trä
Modvion är ett startup-företag baserat i Göteborg, som utvecklar olika konstruktioner i laminerat trä för tuffa förhållanden. Syftet är bland annat att ersätta material som skapar större utsläpp och klimatpåverkan, som stål och betong.
I nuläget satsar Modvion framför allt på vindkraftstorn av trä, som byggs på plats genom hoplimning av flera moduler.
Modvion är ett portföljbolag till inkubatorn Chalmers Ventures, och uppbär delfinansiering från Energimyndigheten, Västra Götalandsregionen samt EU-programmet Horizon 2020.
Källor: Modvion
