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Die grünen Seiten von Stahl

Projekt TetraFlex – die neue Windturm-Generation

Windenergie boomt. Das Bundeswirtschaftsministerium plant einen jährlichen Zubau von über 1.000 Anlagen mit einer Gesamtleistung von 2.600 Megawatt. Ähnlich positive Signale kommen aus dem Ausland.

Steel Europe beteiligt sich aktiv an dieser Zukunft. Im TetraFlex-Projekt arbeiten Entwickler aus Duisburg an einem innovativen Konzept für stählerne Windkrafttürme – zwischen 120 und 200 Meter hoch. Dimensionen, die bisher nur unter hohen Kosten realisiert werden können.

Die Gründe für den Höhenrausch: Weit oben bläst der Wind stärker und konstanter. Dementsprechend ist der Stromertrag größer und macht den Einsatz der TetraFlex-Türme auch in Schwachwindgebieten rentabel. Die neue Generation besteht im oberen Teil aus einem Rundturm und unten aus einer aufgelösten Struktur auf vier Beinen.

Dabei setzen die Entwickler auf spiralnahtgeschweißte Rohre – wie in der Öl- und Gasindustrie üblich. Bei ihrer Verbindung kommen neue Knotensysteme zum Einsatz. Durch geringeren Materialeinsatz, effizientere Produktion, schnellere Montage und einfache Skalierbarkeit an unterschiedliche Standortbedingungen tragen TetraFlex-Windtürme zur Ertragssteigerung künftiger Windkraftanlagen bei.

Karosseriebau leicht gemacht

Die Automobilbranche steht vor großen Herausforderungen. Kraftstoffe werden teurer, Ressourcen knapper, der Klimaschutz rückt stärker in den Fokus.

Eine Antwort auf diese Entwicklungen heißt InCar® plus: Mit dem größten Forschungsprojekt von thyssenkrupp präsentiert sich der Konzern als innovativer Entwicklungspartner der Automobilindustrie. Ein Schwerpunkt sind dabei moderne Karosseriekonzepte.

Innovative Stahlsorten, Werkstoffverbunde und neue Verarbeitungsprozesse sollen die Fahrzeuge noch leichter und energieeffizienter machen. Dabei spielt die ressourcenschonende Produktion ebenso eine Rolle wie die Anforderungen der Endkunden an Funktionalität, Komfort und Sicherheit.

So entwickelt man in Dortmund leichtere und schlankere A-Säulen. Sie bieten ein größeres Sichtfeld und höhere Crashsicherheit für den Fahrer – bei mehr als zehn Prozent weniger Gewicht.

Auch mit karosserienahen Bauteilen wie Sitzen oder Rädern beschäftigten sich die Ingenieure, wie etwa Stahl-Leichtbaurädern, Designräder aus Stahl oder in Hybridbauweise. Durch die Kombination von Stahl und CFK können so Räder realisiert werden, die sich nicht nur durch ein sehr geringes Gewicht, sondern auch eine gute Ökobilanz auszeichnen.

Wo E-Motoren weiterentwickelt werden

Erstklassige Entwicklungsarbeit wird in der „E-Mobility Center Drives“-Forschungsanlage am Standort Bochum geleistet. Herzstück des europaweit einzigartigen Labors ist der multifunktionale Elektromotorenprüfstand.

Hier können alle Arten von Elektroantrieben im Leistungsbereich von rund 20 bis 140 Kilowatt getestet werden. Im Fokus steht dabei vor allem der Aufbau von Know-how und damit die Weiterentwicklung der hauseigenen Elektrobandsorten für die Endanwendung. Dieser weichmagnetische Stahl bündelt und verstärkt den magnetischen Fluss in elektrischen Maschinen.

Genau deswegen muss er für den Einsatz bei hohen Frequenzen und beschränktem Bauraum extrem dünn sein und eine hohe Festigkeit besitzen. Die intensive Entwicklungsarbeit lohnt sich: Die Ummagnetisierungsverluste der Elektrobänder liegen inzwischen bei hohen Frequenzen von beispielsweise 1.000 Hertz und 1 Tesla, 30 Prozent unter den Werten von Standardsorten.

Mit dem Labor will Steel Europe seine Kunden besser bei der Entwicklung neuer Elektromotoren begleiten. Dafür werden Funktionsmuster ausgelegt, aufgebaut und getestet, um danach über Verbesserungspotenziale und Anforderungen an nicht kornorientiertes Elektroband zu diskutieren.

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