Starkare vindkraftverk av trä

Allt började på masterprogrammet på Chalmers, dit uppfinnaren och båtbyggaren David Olivegren vände sig för att undersöka om hans vision om vindkraftverk i laminerad träfanér kunde bli verklighet. Företaget Modvion grundades 2016 och reste i höstas sitt första kommersiella vindkraftverk i Skara.

Lägger faner i lager

Efter att ha gjort en småskalig, 30 meter hög prototyp på Björkö i Göteborgs norra skärgård, gick Modvion vidare med större projekt, det 105 meter höga tornet som precis färdigställts i Skara. För att skapa böjda och rundade former i trä har företaget tagit fram ett speciellt sätt att lägga faner i lager.

– Vi använder skivor av LVL, som är ganska likt plywood, men i stället för att lägga vartannat lager i 90 graders vinkel ligger de flesta lager i samma riktning. När man limmar ihop lagren får det otroligt starka egenskaper, berättar Geir Söderin som är civilingenjör och numera produktägare på Modvion.

En starkare konstruktion

Två av flera fördelar med att bygga tornen i trä, i stället för konventionella torn av stål och betong, är att konstruktionen blir lättare och kostnaderna lägre.

– Det är en fördel vid tillverkning och transport, men också när tornet är klart. Ju högre torn man bygger desto större blir fördelen, eftersom tornets egen tyngd också påverkar hållfastheten. Nästa steg är att bygga torn i storleksordningen 150 meter och därefter kan det bli aktuellt med torn på 200 meter och uppåt, beroende på vad marknaden efterfrågar, säger Geir Söderin.

Bucklas inte lika lätt

En annan fördel med träkonstruktionen är att det är mindre risk att tornen bucklas. Geir tar exemplet med att ställa sig på en tom läskburk och peta på burkens långsida.

– När man tryckbelastar stål maximalt kan det plötsligt kollapsa på grund av instabilitet, medan trätorn är mindre benägna till detta då de har tjockare väggar. Vi dimensionerar upp väggtjockleken och diametern, vilket gör att styrkan i förhållande till vikten blir ännu större.

Geir Söderin och hans kollegor forskar mycket kring träets materialutmattning. Här finns inte samma kunskapsbank som när det kommer till stålets egenskaper, men redan nu har de bevisat att det fungerar och har indikationer på att trätorn har bättre förutsättningar än konventionella vindkraftverk av stål och betong.

Miljönytta

Ytterligare en fördel är den uppenbara: miljönyttan. Till skillnad från att släppa ut koldioxid, som när stål framställs, lagras i stället koldioxiden i trämaterialet. Och ju bättre hållfasthet en konstruktion har, desto längre lagras också kolet. När ett vindkraftverk i trä blivit uttjänt efter 20-25 år kan de återvinnas, och inte bara en gång, utan uppåt tio.

– Materialet kan först bli hus och sedan enklare konstruktioner, innan det slutligen komposteras och kolet återgår till atmosfären. Det är fortfarande bara spekulativt, men principen är god, säger Geir.

Efter det första kommersiella vindkraftverket i Skara på två megawatt siktar Modvion på nästa utmaning: att börja serietillverka torn för kraftverk med en effekt på sex megawatt. En större turbin kräver förstås mer av konstruktionen – och av tillverkarna själva.

– Det är inte otroligt att tänka sig belastningar som är tre gånger så stora. Men det är egentligen bara en designfråga där vi biffar upp konstruktionen, säger Geir.