Montaż konstrukcyjny i wymiary

Inżynierowie zakończyli montaż konstrukcyjny wysokogórskiej turbiny wiatrowej o wysokości 365 metrów w Schipkau, położonym w łużyckim zagłębiu górniczym w południowej Brandenburgii. Konstrukcja kratownicowa, opracowana przez drezdeńską firmę inżynieryjną Gicon, osiągnęła docelową wysokość 28 września 2026 roku po opóźnieniach spowodowanych trudnymi warunkami pogodowymi. Instalacja znajduje się na terenie dawnego zwałowiska kopalni odkrywkowej w obrębie istniejącej farmy wiatrowej. Konstrukcja wykorzystuje stalowy maszt kratownicowy przypominający słup wysokiego napięcia, wewnątrz którego znajduje się wieża wewnętrzna, podniesiona wraz z turbiną za pomocą mechanizmu teleskopowego. Wysokość piasty wynosi 300 metrów, a całkowita wysokość konstrukcji sięga 365 metrów, co jest wynikiem zaledwie o trzy metry niższym od berlińskiej wieży telewizyjnej (368 metrów).

Dzięki ponad 2000 ton zainstalowanej stali i 22 000 pojedynczych części maszt kratownicowy jest arcydziełem inżynierii.

Harmonogram projektu i wsparcie

Gicon zbudował instalację pilotażową na zlecenie Federalnej Agencji ds. Przełomowych Innowacji (SPRIND), organizacji państwowej założonej w 2019 roku w celu finansowania przełomowych koncepcji technologicznych. Przedstawiciele firmy zaplanowali na 1 października 2026 roku w Schipkau szczegółowe spotkanie techniczne, podczas którego omówione zostaną parametry inżynieryjne prototypu. Kolejnym etapem operacyjnym są końcowe przygotowania techniczne i testy systemu przed oficjalnym uruchomieniem zaplanowanym na listopad 2026 roku. W nadchodzących latach dane terenowe z obiektu pozwolą ustalić, czy konstrukcje wysokogórskie mogą być stosowane komercyjnie do modernizacji lub rozbudowy istniejących parków wiatrowych.

Wykorzystanie wiatru na dużych wysokościach

Instalacja pilotażowa została zaprojektowana w celu wykorzystania silniejszych i bardziej stabilnych prądów powietrznych występujących w wyższych warstwach atmosfery. W pobliżu poziomu gruntu przeszkody powierzchniowe powodują turbulencje, zmuszając powietrze do nieprzewidywalnych zmian kierunku i prędkości. Turbulencje te zmniejszają wydajność produkcji energii, jednocześnie narażając łopaty turbiny na zmienne obciążenia mechaniczne i przyspieszone zużycie. Standardowe śródlądowe turbiny wiatrowe w Niemczech mają średnią wysokość piasty wynoszącą 150 metrów, podczas gdy modele przybrzeżne średnio 100 metrów. Praca na wysokości wirnika wynoszącej 300 metrów pozwala turbinie uniknąć zakłóceń przyziemnych, a planiści projektu przewidują uzyskanie wydajności energetycznej nawet o 60 procent wyższej niż w przypadku konwencjonalnych jednostek lądowych, co wystarczy do zasilenia nawet 7500 gospodarstw domowych.

Czynniki ekonomiczne i standardy branżowe

Bundesverband Windenergie uznaje turbinę w Schipkau za najwyższą instalację energetyki wiatrowej na świecie, zauważając, że standardowe turbiny lądowe pracują z wysokościami piasty znacznie poniżej 200 metrów. Przed tą instalacją najwyższym seryjnym modelem lądowym była wieża hybrydowa wyprodukowana przez Max Bögl, charakteryzująca się wysokością piasty 199 metrów i całkowitą wysokością 280 metrów wraz z łopatami wirnika. Budowa prototypu Gicon kosztowała prawie cztery razy więcej niż standardowej turbiny wiatrowej. Długoterminowa opłacalność komercyjna będzie zależeć od zrównoważenia tych podwyższonych kosztów kapitałowych i konserwacyjnych z wartością energii elektrycznej generowanej bezpośrednio nad aktywnymi turbinami pracującymi na niższych wysokościach.