Utbyggnaden av vindkraft har varit stor under många år och 2021 sattes det upp mer än 450 vindkraftsnurror i Sverige. Hittills har alla vindkraftverk haft torn i stål men nu kommer trä som ett alternativt material. Träteknikföretaget Modvion från Göteborg ligger bakom innovationen och de gör nu en helt fantastisk resa: från idéer på labbnivå till fullskalig fabrik för vindkraftstorn redo för marknaden. Resan har hittills gått ut på att utveckla både kunskap och produktionsmetoder samt att testa material. En första prototyp, ett 30 meter högt vindkraftstorn med trästomme, är uppsatt för en vindsnurra på Björkö utanför Göteborg.
Vi skrev om Modvions planer här på iskogen.se för snart två år sedan och sedan dess har mycket hänt. Nu jobbar Modvion i sin nya fabrik som man kallar ”Fabrik 1”. Här utvecklar och fulländar man produktionstekniken för trätornen som inom något år planeras att börja serietillverkas i Fabrik 2. Världsmarknaden för vindkraftstorn är gigantisk och argumenten för att tillverka tornen i trä är många.
Jag gjorde ett besök på fabriken nu i början av januari. Här träffade jag en av grundarna och delägarna David Olivegren. Han är båtbyggaren som sadlade om till arkitekt/byggentreprenör och tog med sig båda kompetenserna in i starten av en helt ny och modern träindustri. Företaget Startades på Chalmers entreprenörsskola och i teamet som grundade fanns både David och företagets Vd Otto Lundman med från början.
Enligt David är byggandet av vindkraftstorn det mest dynamiska träbyggandet man kan hitta i Världen idag. Dels så är formerna allt annat än jämförbara med traditionellt träbyggande. Torn med cirkelformad stomme som dessutom smalnar av uppåt. Dels så utsätts konstruktionen för dynamiska laster om man jämför med en träbyggnad som har statiska laster på konstruktionen. Lasterna (krafterna) kan bli mycket höga, variera stort och komma från olika håll beroende på hur det blåser.
Gran – perfekt för vindkraftstorn!
En av trämaterialets största fördelar är att det är starkt i förhållande till sin egen vikt jämfört med t. ex stål eller betong. Granen hör till de allra bästa trädslagen i detta avseende. Problemet med trä är att egenskaperna varierar mycket inom en träbit och att man därför måste kompensera bristerna med att gå upp i dimension. Ett sätt att få trämaterialet mer homogent och förutsägbart är att skiva upp det i fanérlager och limma ihop det igen. Som när man gör plywood.
Modvion har nu valt ett liknande material till sina trätorn men det kallas LVL vilket står för ”Laminate Veneer Lumber”. LVL kan enklast beskrivas som plywood där merparten av fanérlagren läggs i samma fiberriktning. Det ger extremt hög styrka i längdriktningen men flexibilitet och böjlighet på bredden. En egenskap som passar perfekt när man ska bygga trätorn till vindkraftverk.
Finsk LVL
Det finns tyvärr ingen svensk tillverkare av LVL idag men det finns två stora tillverkare i Finland: Stora Enso och Metsä. Modvion har haft mycket givande samarbete med båda och just nu är det Metsä som levererar en specialkvalité av LVL till Modvion. Den kommer i 15 meter långa LVL-skivor som utgör grunden i Modvions tornbyggen. Tittar man på skivorna så ser de ut att ha en påtagligt hög kvalité. Fanéret som syns är finkvistigt och det verkar vara skuren ur granar med skapligt hög densitet. Kvalitén ser avsevärt bättre ut jämfört med den granplywood man ser i byggvaruhandeln. Vikten på LVL-skivorna som används ligger enligt David runt 550 kg/m3.
I fabriken skärs skivorna till för att få en konisk form och man lägger upp skivor i lager. Det ger komponenter med mer än 30 cm tjocka väggar av massiv LVL. Modvion pressar torndelar som har ca 15 meters längd och en fjärdedel av cylinderformen. Varje sådan del blir en egen komponent som sedan monteras ihop på byggplatsen där tornet ska stå. Ett hundrameterstorn har en bottendiameter om knappt sex meter medan det bara är ca tre meter i toppen. Vill man bygga högre är det inga problem. ”The sky is the limit”…nästan.
Robot med ”terminator-sågar”
När alla lager är tillpassade limmas de i en bågformad hydraulisk press. När limmet torkas släpps presskraften och tornkomponenternas exakta mått sågas till av två speciella robot-sågar. Det är två stora industrirobotar utrustade med varsin exaktkapande klinga. Hela upplägget ser lite halvfarligt ut och som något från en ”Terminator-film”. Robotsågarna rör sig längs med tornkomponenten och sågar rent kanten med ett exakt snitt där toleransen är 0,2 mm idag. När långsidorna trimmats så kapas ändytorna till och därefter sågas det ut spår och slitsar för monteringsbeslagen som ska hålla ihop torndelarna. Även detta arbete görs med robot som programmerats så att spårmönstret blir rätt i varje torndel och passar med den underliggande när de väl ska sättas ihop. Varje torndel har ett unikt mönster beroende på tornets avsmalning.
30% lättare än stål
Det torn som nu byggs i fabriken är till ett fullskaligt vindkraftverk som ska monteras upp på Västgöta-slätten i sommar. Tornet blir 100 meter högt och totalhöjden med bladen blir 150 meter för hela vindkraftverket. En stor fördel för trämaterialet jämfört med stål är att det är betydligt lättare och att det därmed inte kräver lika mycket material för att bära sin egen vikt.
Trätornen monteras på plats
När tornets komponenter, 4 st per 15-metersmodul, kommer på plats på byggplatsen så monteras de. Fyra torn-kvartar per 15-meterslängd limmas ihop kant i kant till en konisk cylinder. Limmet blir lika starkt som trämaterialet i sig. För att få monteringen exakt görs detta runt en mall som sätts upp på byggplatsen. Varje torndel förses med metallbeslag som limmas in i frästa spår. Väldigt många beslag per torndel! Innan komponenterna lämnar fabriken har de försetts med en stark ytbehandling av Polyurea. Endast skarvarna efterbehandlas på plats vid monteringen. En mindre kran kan assistera under detta inledande monteringsarbete.
När alla torndelar är på plats är det dags att lyfta upp och montera dem på varandra med hjälp av en riktigt stor byggkran. Varje ny 15-metersmodul limmas ihop med den underliggande. Hållfastheten har testats minutiöst under flera år för att få till infästningar som ska ”klara allt”.
Inget svenkst trä – än
När 100-meterstornet på Vara-slätten är uppe är det dags att äntra marknaden på riktigt. Just nu planerar Modvion bygget av ”Fabrik 2” där man avser att påbörja serietillverkning av vindkraftstorn under 2025. Lokaliseringen är inte beslutad ännu men det finns ett stort intresse från flera kommuner som skulle välkomna den här typen av modern träindustri.
Modvion har idag etablerat samarbete med flera viktiga aktörer inom vindkraft och energiproduktion och man upplever att intresset är stort för vindkraftstorn i trä. Varberg Energi har varit med som samarbetspart länge och de är nu med som operatör och blivande ägare till det stora vindkraftverket på Vara-slätten.
Tyvärr finns det inte möjlighet att bygga tornen av svensk träråvara i dagsläget då det inte finns något företag som tillverkar LVL i Sverige, ännu. Modvion för löpande diskussioner med flera skogsindustriföretag och de upplever att det finns ett intresse även från svenskt håll att vara med på den här framtidsresan. Tittar man på världsmarknaden för vindkraftstorn så pratar vi om betydande volymer trä som kommer att gå åt.
Förädling och betalningsförmåga
Flera av personerna som driver Modvion har stort intresse för skog och inte minst för virkesmarknaden. David säger när jag pratar med honom att det är för lite fokus på kvalité när det gäller träråvara i Sverige. Ska man göra den kvalité LVL som Modvion behöver så måste man ha en utsorterad kvalité på stocken som är bättre än genomsnittet för ”normalklassat” grantimmer. Idag finns nästan ingen prisfördel för skogsägare som levererar hög grantimmerkvalité. Till skillnad från ett sågverk så förädlar Modvion trämaterialet till mycket avancerade och betalningsstarka produkter och har därmed en bra betalningsförmåga för rätt råvara till sin produktion.
Ett vanligt, större vindkraftverk kostar enligt Vattenfall idag ca 30 miljoner kronor att bygga. Därutöver tillkommer ca 10 miljoner kr för anläggningsarbeten, vägar och elnät. Hur stor andel tornkostnaden utgör i denna kalkyl framgår ej men det råder ingen tvekan om att marknaden för vindkraftstorn representerar stora belopp såväl i Sverige som internationellt.
Många argument för trä i vindkraftstorn
Ett argument för att välja trä är att tornen binder stora mängder koldioxid i stället för det omvända om man bygger i stål. Det stål som används i vindkraftstornen verkar heller inte vara det mest miljövänliga av alla stålsorter. Ganska långt från ”hybrit-nivå”.
Ett annat argument för trätorn är att trämaterialets lägre vikt gör att det behövs mindre dimensionering för att bära sin egenvikt jämfört med stål. Det 100-meterstorn som nu byggs har tornväggar över 300 mm tjocklek vilket enligt David Olivegren på Modvion innebär ”både hängslen och livrem” när det gäller hållfasthet. Deras tester i labbskala visar att det bör gå att bygga med betydligt tunnare träväggar i framtiden.
När tornen kommer upp i den här storleken så går det inte att frakta och hantera hela, cylindriska torndelar utan de måste byggas i moduler som sedan monters på plats. När tornet byggs av trä så limmas torndelarna ihop och därefter finns inget behov av något framtida underhåll. Ett vindkraftstorn som byggs modulärt i stål monteras ihop med bultförband. Det innebär att det finns tusentals bultar som behöver inspekteras med jämna mellanrum. Ännu en fördel trä.
Vill man sedan återvinna materialet i trätornen när/om de tjänat ut så går det lätt att såga upp dem till starka byggbalkar. I rättvisas namn så måste man väl säga att det går att årtervinna stål också även om det går åt lite mer energi.
Du kan läsa mer om Modvions vindkraftstorn på deras sajt här och även se en videofilm om när det första 30-meterstornet monterades på Björkö:
Genom att starta videon ovan så laddas bl a cookies från YouTube. Vi informerar dig enligt GDPR.
