Nær en skov uden for den svenske by Skara strækker en hvid vingespids sig 150 meter op i himlen. På møllehuset under vingen står der ”Vestas” med den sædvanlige kongeblå farve, og til forveksling kunne det ligne en hvilken som helst anden vindmølle. Men det er ikke sammenboltede ringe af stål, der holder vingerne oprejst. Under tårnets hvidmalede overflade gemmer sig i stedet sammenlimede plader af træ.
Med en højde på 105 meter er vindmølletårnet det højeste af sin slags i verden og er produceret af svenske Modvion, der har base lidt uden for Göteborg i Sverige. De har døbt projektet ”Wind of Change”, fordi det er virksomhedens første kommercielle vindmølle, der siden december 2023 har leveret 2 megawatt strøm til det svenske elnet og dermed ifølge tårnproducenten viser vejen for træbaserede vindmøller.
”Formålet med Wind of Change var ikke at bygge verdens højeste tårn, men at vise, at vi kan omstille vindmøllebranchen, så den bliver helt CO 2 -neutral,” siger David Olivegren, der er medstifter af Modvion, hvor han i dag sidder i bestyrelsen og fortsat arbejder med at udvikle træbaserede vindmølletårne.
”Men at bygge højt er en uundgåelig følge, når vi vil bygge mere bæredygtige møller, fordi jo højere vi kan placere turbinen, jo mere vindkraft får vi ud af vores ressourcer,” uddyber han.
Ved stigende højder bliver vindstyrken både kraftigere og mere stabil. Mere overraskende er det måske, at vinden for hver fordobling af hastigheden indeholder hele otte gange så meget energi – energi, som vindmøller kan konvertere til elektricitet. Derfor efterspørger vindmølleindustrien hele tiden højere vindmølletårne, forklarer David Olivegren.
På byggepladsen samler Modvion sine vindmølletårne i 15 meter høje sektioner. Hver sektion består af fire træbaserede moduler, som er specialfremstillet på virksomhedens fabrik i Göteborg i Sverige. Foto: Modvion
Højere og stærkere
SÅDAN BYGGER MODVION
VINDMØLLETÅRNE AF TRÆ
Modvions vindmølletårne er virksomhedens egen opfindelse, som de i dag har patent på. I den proces har medstifter David Olivegren spillet en central rolle.
”Vi har taget granfibre og orienteret på en måde, så vi får mest mulig styrke ud af træets egenskaber. Man kan sige, at vi har bygget et hult træ,” fortæller han.
Mere konkret består Modvions vindmølletårne af sammenlimede træplader – såkaldte LVL-plader (Laminated Veneer Lumber) – som virksomheden køber hos en ekstern produ-cent i Finland. Pladerne består af 9 lag finer og er specialproduceret til at indgå som den primære byggesten i Modvions vindmølletårne. Fineren fremstilles hovedsageligt af rødgran i medium kvalitet.
På fabrikken i Göteborg limes de indkøbte LVL-plader sammen til 35 cm tykke moduler med en bredde på 2,4 meter. Ved hjælp af en patenteret koldpresmetode formes modulerne krumme, så fire moduler tilsammen kan danne en rørformet sektion med en højde på 15 meter.
Wind of Change består af i alt 28 specialfremstillede træmoduler, som er samlet i 7 sektioner, hvilket giver mølletårnet en højde på 105 meter.
Modvion specialiserer sig udelukkende i produktionen af vindmølletårne og har derfor et samarbejde med Vestas, der leverer vindmølleturbiner til Modvions trætårne.
Men hvorfor skal vi så bygge vindmølletårne i træ fremfor at bruge stål, som ellers er industriens foretrukne materiale?
For at forklare dette tager David Olivegren et stykke papir frem. Han ruller det sammen til en cylinder, som han stiller på bordet. Så tager han sin mobiltelefon op af lommen og lægger oven på cylinderen. Herefter lægger han en trådløs mus oven på telefonen.
”Det er stærkt. Og det er stift,” siger han. Selvom det almindelige stykke printerpapir ikke er ret tykt, kan det altså bære en relativt stor vægt. Det samme gør sig gældende for vindmølletårne af træ, forklarer han.
”Træ er meget let i forhold til, hvor stærkt det er. På den måde kan vi opføre højere tårne med mindre vægt. Og jo højere vi bygger, desto mere effektivt bliver det at bygge i træ, fordi tårnets egenvægt er mindre sammenlignet med beton- og ståltårne.”
Forholdet mellem styrke og vægt kaldes den specifikke styrke, og det er netop her, træ som materiale udmærker sig ifølge Modvion. I forhold til sin vægt er træ 50 procent stærkere end stål, og det er en forskel, der især kommer til udtryk i meget høje vindmølletårne. Meget høje ståltårne bliver nemlig så tunge, at de har svært ved at bære sin egen vægt, og derfor er der ifølge David Olivegren en kritisk grænse på ca. 150 meter, hvorefter det kan være bedre at bygge indmølletårne i træ i stedet for stål. Faktisk hævder Modvion, at træbaserede vindmølletårne potentielt kan opføres i højder op til 1500 meter. Så høje tårne er dog ikke på tegnebrættet.
”Men vi skal gerne over 150 meter, for det er den retning, vindmølleindustrien bevæger sig i lige nu. Virksomheder som Siemens og Vestas producerer større turbiner, og hvis de skal være effektive, skal de stå på nogle højere tårne,” understreger David Olivegren.
Lettere logistik
Træets styrkeegenskaber er ikke den eneste fordel i høje vindmøller – logistikken bliver også lettere. Det skyldes ifølge Modvion, at det med træ er muligt at forme moduler, som passer godt til lastbiltransporten på det almindelige vejnet, hvor det i Sverige ikke er muligt at transportere en last, der er højere end 4,5 meter – og i større dele af Europa er grænsen 4 meter.
”Men logistikken af vores vindmølletårne bliver ikke sværere, når vindmøllerne bliver højere, fordi vi samler tårnene i moduler, som kan ligge mere eller mindre fladt ned på lastbilen,” fortæller David Olivegren.
De klassiske vindmølletårne i stål bliver derimod udfordret, når udviklingen tvinger møllerne højere op, vurderer han. Ståltårnene består nemlig af sammenboltede metalringe, som bliver bredere i højere tårne. Og det betyder, at
der skal fragtes en både højere og bredere last. Derfor bliver det væsentligt dyrere – hvis ikke helt umuligt – at transportere de cirkulære rør til meget høje ståltårne med lastbil, vurderer han. Træ er dog ikke det eneste materiale, der kan bruges til at bygge modulbaserede vindmølletårne, som er lette at transportere.
”Der findes også hybridtårne af stål og beton, der er bygget af moduler. Men her er den specifikke styrke bare utroligt dårlig,” pointerer David Olivegren med henvisning til betonens ringe styrkeegenskaber.
Ifølge Modvion er træ derfor det materiale, der samlet set besidder de bedste tekniske egenskaber til at konstruere høje vindmølletårne.
Men hvad så med prisen? Kan I konkurrere med producenterne af ståltårne?
”Ja, det kan vi godt. Prisniveauet er lige nu ret sammenligneligt, men over tid vil det blive billigere at bygge vores trætårne. Hvor meget billigere det bliver, afhænger af tårnets højde – jo højere tårnet er, desto større er prisfordelen sammenlignet med et stål.” Desuden understreger han fordelene ved den forholdsvis stabile pris på træ, der i modsætning til de svingende stålpriser gør det lettere at forudsige produktionsomkostningerne.
På overfladen er det ikke til at se, at vindmølletårnet er bygget af træ. Det skyldes en hvid maling, som skal beskytte træet mod vind, vejr og mikroorganismer. Foto: Modvion
Opbevaring af byggematerialer
I en traditionel vindmølle er det ståltårnet, der udgør langt den største klimabelastning. Der for så Modvion et stort potentiale i at udskifte det klimatunge materiale med træ.
Ifølge en livscyklusanalyse, som det svenske forskningsinstitut RISE står bag, reducerer et træbaseret vindmølletårn emissionerne med 90 procent sammenlignet med et ståltårn i samme højde. Og det er kun i selve produktionensfasen. ”Dertil kommer lagringseffekten, som skal lægges oveni disse reduktioner. Og fordi vores trætårne lagrer mere CO 2 , end de udleder under produktionen, er de faktisk kulstofnega tive,” uddyber David Olivegren.
Og kulstoflagringen stopper ikke der. Modvion regner nemlig med, at byggebranchen kan genbruge træmodulerne, når vindmølletårnet er udtjent efter 25-30 år.
”Vi ser det på en måde som opbevaring af byggematerialer,” siger han og pointerer, at træet formentligt intet fejler efter 30 år.
”Det er ikke tårnet, men selve turbinen, der begrænser vindmøllens levetid. Når tårnet en gang bliver taget ned, regner vi med, at byggebranchen kan genbruge vores moduler, som de kan skære ud i ønskede emner. Herefter kan træet fortsat lagres i bygninger i mange år.”
På overfladen er det ikke til at se, at vindmølletårnet er bygget af træ. Det skyldes en hvid maling, som skal beskytte træet mod vind, vejr og mikroorganismer. Foto: Modvion
Afventende investorer
Wind of change
Modvion har opført sit første kommercielle
trævindmølletårn ved Skara i Sverige. De
kalder projektet Wind of Change, da det skal
demonstrere potentialet for at bygge vindmølletårne med træ som det bærende materiale.
Tårnet er det højeste af sin slags i verden og måler 105 meter fra bund til top.
Der er blevet brugt 550 m 3 råtræ i konstruktionen.
På toppen er det udstyret med en V90-2.0MW-turbine fra den danske mølleproducent Vestas.
Vindmøllen har en samlet højde på 150 meter op til øverste vingespids.
Den er opført i samarbejde med det svenske energiselskab Varberg Energi, som distribuerer strømmen.
Wind of Change leverer i dag 2 megawatt strøm til det svenske elnet.
Ifølge den svenske tårnproducent er træ altså ikke blot det bedste materiale at bygge i for klimaets skyld – det er også stål teknisk overlegent, når tårnene skal bygges meget høje. Og så forventer virksomheden, at det endda bliver billigere at bygge i træ.
Men hvis træ virkelig er så genialt, som Modvion hævder, kan det undre, at langt de fleste vindmølletårne stadig bliver bygget i stål. Hvad holder branchen tilbage?
”Det her er stadig en ret ny teknologi, og mange aktører afventer lige nu resultaterne fra vores møller,” siger David Olivegren og peger på Wind of Change-møllen.
”Den producerer jo strøm nu, så vi er godt i gang med at vise potentielle investorer, at det her godt kan lade sig gøre,” siger han.
Men det er ikke helt uden risiko at investere i den nye teknologi, vurderer fagchef for trækonstruktioner ved WSP, Finn Larsen.
”Jeg kan godt forstå, hvis investorerne ikke springer på den her teknologi lige med det samme,” lyder hans vurdering.
Han er enig i at, træ er et stærkt materiale, hvis man designer konstruktionen på den rigtige måde, men påpeger samtidigt, at limsamlinger bør være betydeligt stærkere, end teorien foreskriver. Det er en nødvendig sikkerhedsforanstaltning, fordi samlinger med lim er porøse.
”I modsætning til boltede samlinger – hvad enten det er stål/stål, stål/træ eller træ/træ – vil en limsamling normalt ikke give nogen advarsler, inden den svigter. Enten holder det, eller også gør det ikke.”
Finn Larsen fremhæver også en anden velkendt risiko ved at bygge i træ.
”Træs værste fjende er fugt, som har meget stor indflydelse på materialets egenskaber. Så det er helt afgørende, at de er i stand til at sikre deres trætårne effektivt mod, at der trænger vand ind i konstruktionen. Det gælder både lige efter opførelse og efter 20 års drift,” påpeger han.
Modvion imødegår denne risiko ved at male deres tårne med en tyk maling, som ifølge virksomheden skulle gøre dem vandtætte igennem hele deres 30-årige levetid.
Selvom den svenske tårnproducent fremhæver fordelene ved netop at bygge de meget høje vindmølletårne i træ, mener fagchef Finn Larsen, at det vil gå modsat i virkeligheden:
”Når man skal til at bygge 400 meter høje tårne, er jeg overbevist om, at de vil blive lavet i stål. Det er den teknologi, industrien kender. Og når man i forvejen skal noget nyt – at bygge meget højt – så er det rart, at man kan fastholde nogle andre parametre,” vurderer han.
Hos Modvion lader man sig dog ikke skræmme af fagmandens spådom:
”I fremtiden vil der blive bygget mange høje vindmølletårne i træ. Vores konstruktioner er gennemtestede i samarbejde med RISE (Research Institute of Sweden) og godkendt af Tüv Süd i Tyskland, og vi slår gerne dørene op for Finn Larsen og andre med interesse for vores dynamiske trækonstruktioner,” lyder svaret fra David Olivegren.
Næsten en vindmølle i minuttet
I skrivende stund har Modvion – foruden en mindre prototype – kun opført Wind of Change-møllen, men virksomheden har en målsætning om at sætte sig på ti procent af markedet.
”Det er et meget ambitiøst mål, men vi har også et mål om at gøre en forskel for klimaet, og derfor er der brug for mange flere aktører, hvis vi virkelig vil gøre vindenergien CO 2 -neutral på verdensplan.”
Hvad med træforsyningen – kan den ikke blive en begrænsning?
”Vores vindmølletårne indeholder 300-1200 kubikmeter træ, hvilket svarer til 1,5 -5 minutters tilvækst i de svenske skove. Så det er ikke noget problem at skaffe træ nok – alene i de nordiske lande er tilvæksten meget højere, end hvad vi behøver til at producere vindmølletårne i træ,” svarer David Olivegren.
Modvions næste store projekt ”Raise me up” er et vindmølletårn på 119 meter, der i modsætning til testmøllen Wind of Change skal udbredes til verdensmarkedet, lyder det. Den kommende rototype kommer til at bære en meget større turbine fra Vestas – formentlig i størrelsesordenen 6-7 MW.
