VÖB Facebook
    YouTube Facebook
 


Beton macht Energiewende möglich

Beton macht Energiewende möglich-1

Foto: © Pixabay


Bis 2030 sollte Österreich laut aktuellem Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz seinen Strom zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen beziehen. Der Baustoff Beton und Betonfertigteile spielen bereits aufgrund ihrer Festigkeit und Langlebigkeit eine wesentliche Rolle bei der Erzeugung von erneuerbaren Energien. Das Potenzial von Beton als Energiespeicher wird immer mehr erkannt.

Österreich hat im Sommer letzten Jahres das Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz im Parlament beschlossen. Zwei zentrale Punkte im neuen Gesetz sind einerseits die Einführung von Marktprämien zur Förderung der Erzeugung von Strom aus Wasserkraft, Windkraft, Photovoltaik und fester Biomasse. Andererseits werden Investitionszuschüsse für die Errichtung, Revitalisierung und Erweiterung von Photovoltaikanlagen, Wasserkraftanlagen, Windkraftanlagen und Stromspeichern vergeben. Dies sollte bis 2030 die Errichtung erneuerbarer Energieerzeugungskapazitäten im Ausmaß von 27 TWh ermöglichen.

Unverzichtbare Infrastruktur aus Beton

Der Baustoff Beton und Betonfertigteile spielen bereits jetzt eine wesentliche Rolle in der Erzeugung erneuerbarer Energien. Dies betrifft in erster Linie die zugrundeliegende Infrastruktur. Seien es Wasser- oder Windkraftanlagen, sie alle werden vollständig oder teilweise aus Beton bzw. Betonfertigteilen konstruiert. Bauphysikalisch gesehen bietet Beton mit seiner Beständigkeit und Festigkeit optimale Voraussetzungen für die Konstruktion solcher Infrastrukturobjekte. Insbesondere beim Bau von Windkraftanlagen kommen Betonfertigteile standardmäßig zum Einsatz – bei Windrädern, die größer als 100 Meter sind (was oft insbesondere im Landesinneren der Fall ist), wird mittlerweile die Hybrid-Bauweise zum Standard: Das obere Drittel der Anlage wird dabei in Stahl, die unteren zwei Drittel in der Regel in Fertigteilbauweise ausgeführt.

Beton macht Energiewende möglich-2

Eine innovative Bauweise bei der Konstruktion von Windkraftanlagen wurde 2015 bei Oberndorfer getestet. Foto: TU Wien

2015 wurde eine von der TU Wien eine besonders innovative Fertigteil-Bauweise bei Windrädern entwickelt. Statt der schweren, soliden Betonsegmente werden hier hohle, rechteckige Doppelwandelemente an die Baustelle transportiert. Diese Doppelwandelemente werden aufgestellt und im Kreis aneinandergefügt, sodass sie ein ringförmiges Segment mit einer Außen- und einer Innenwand ergeben. Dann wird der Innenraum durchgängig mit Beton ausgegossen. So entsteht ein robuster Betonblock, der sich für besonders hohe Windräder eignet. Das im Team von Professor Johann Kollegger vom Institut für Tragkonstruktionen entwickelte Konzept wurde 2015 im Betonfertigteilunternehmen Oberndorfer umgesetzt, die Testphase dieser innovativen Bauweise war erfolgreich.

Doppelt praktisch: Autobahn als Sonnenkraftwerk

Dass Betonfertigteile als hervorragende Infrastruktur für die Gewinnung erneuerbarer Energien dienen können, zeigt eine Innovation von Leube Betonteile. Diese wurde Anfang 2021 im Rahmen der von der IÖB-Innovationsplattform ausgeschriebenen Challenge „Die Autobahn als Sonnenkraftwerk: Mit der Lärmschutzwand Strom produzieren“ prämiert. Die IÖB-Innovationsplattform unterstützt die Umsetzung von innovativen Beschaffungsprojekten der öffentlichen Verwaltung. Bei der Innovation von Leube geht es um eine effiziente Kombination zwischen einer Photovoltaik (PV)-Anlage und einer Lärmschutzwand. Der besondere Vorteil dieser Lösung: In kürzester Zeit und ohne wesentliche Verkehrsbeeinflussung können die Wände zu Sonnenkraftwerken aus- bzw. umgerüstet werden – sowohl als Neubau als auch im Zuge der Sanierung bestehender Lärmschutzwände. Die PV-Aufsatzelemente sind dabei am oberen Rand der Lärmschutzwand montiert: Die Ausrichtung der Wand, Kurven und Gefälle haben keinen wesentlichen Einfluss auf ihre Leistung. So können pro Kilometer rund 200 kWp erzeugt werden. Ein weiterer positiver Effekt sei eine signifikante Verbesserung des Lärmschutzes. Durch das Modul kann man nämlich einen zusätzlichen Schutz von bis zu 25 Prozent erreichen. Die gewonnene Energie fließt schließlich in die betriebseigene Produktion von Leube Betonteile.

Beton macht Energiewende möglich-3

Ein innovatives Photovolktaik-Aufsatzelement von Leube Betonteile wurde letztes Jahr prämiert. Foto: Leube Betonteile

Gigantische Batterie aus Betonblöcken

Das Potenzial von Beton als stabiler Energiespeicher wird in letzter Zeit immer mehr durch recht ungewöhnliche, aber umso nachhaltigere Prototypen geprüft. So hat letztes Jahr ein Schweizer Start-up eine gigantische Batterie aus Betonblöcken vorgestellt. Im Falle eines Überschusses an Windenergie werden im sogenannten Energy Vault – einem Turm, von dem sternförmig mehrere Kräne ausgehen – große Betonblöcke, jeweils etwa 35 Tonnen schwer, angehoben, um Strom zu speichern. Im Falle eines Strombedarfs werden die Blöcke abgesenkt. Dabei wird die Schwerkraft genutzt, um beim Absenken der Blöcke Strom in Generatoren zu erzeugen. Eine eigens entwickelte Software steuert die die Bewegung sowie die Geschwindigkeit der Blöcke und ist zu 90 Prozent energieeffizient.

Der kommerzielle Prototyp dieser Speicheranlage befindet sich bereits im Schweizer Kanton Tessin und ist in der Lage, bis zu 80 Megawattstunden zu speichern. Die Speicherdauer beträgt etwa 8 bis 16 Stunden, die am Tag gewonnene Energie kann also über Nacht ins Stromnetz eingespeist werden. Die Betonblöcke werden aus alternativem Zement und Abfallstoffen entwickelt. Das Schweizer Technologieunternehmen Energy Vault, das den Prototypen entwickelte, wurde 2020 vom World Economic Forum zum „Technology Pioneer“ gekürt.

Beton macht Energiewende möglich-4

Das Projekt EnergyVault im Schweizer Kanton Tessin nutzt Betonblöcke, um Energie zu speichern. Foto: EnergyVault

mehr dazu...

VÖB

>> ÜBERSICHT  "AUS DER WELT DES BETONS" >>

Beton aus der Region