Die unsicherste Energiegewinnung

In NRW ist kürzlich eine 20 Jahre alte Windmühle umgefallen. Das Untersuchnungsergebis zur Ursache steht noch aus.

Windmühlen werden wie alle windexponierten Bauteile auf Windlast berechnet. Natürlich gibt es noch einen Sicherheitszuschlag. Es gibt aber zwei Hauptursachen von Brüchen. Das sind erstens Baufehler incl. schlechter Qualität des Materials. Ich habe es persönlich mal erlebt, daß sich ein Kunde über ein Stahlgeländer beschwert hatte. Beim Ortstermin habe ich mich dran festgehalten und plötzlich hatte ich mit dem Daumen ein Loch in den Stahl eingedrückt, obwohl es von der Materialstärke kein Silberpapier war. Das Geländer war aber nicht wie beim tapferen Schneiderlein aus Käse, sondern französischer Stahl, vermutlich mit Bechamel-Käseeinschlüssen. So was ist schocking, kommt aber vor.

Bei älteren Konstruktionen spielt Materialermüdung eine Rolle. Die Materialermüdung von Stahl ist ein schleichender Werkstoffschaden durch wiederkehrende (zyklische) Belastungen, die weit unterhalb der eigentlichen statischen Streckgrenze des Metalls liegen. Selbst geringe Spannungswechsel können über Millionen von Lastspielen zu Rissen und zum plötzlichen Bauteilbruch führen. Ein Blick in die Geschichte:

1829 beobachtete Julius Albert Ausfälle an eisernen Kettengliedern von Minen-Fahrstühlen in den Minen von Clausthal. 1839 führte Jean Victor Poncelet in seinen Vorlesungen an der Militärschule in Metz den Begriff der Ermüdung an Metallen ein. 1860 untersuchte August Wöhler Eisenbahnachsen und schlug daraufhin vor, die Belastungsgrenzen von Bauteilen in einem Diagramm aufzutragen, um zukünftig Festigkeits-Auslegungen zu ermöglichen. Ein wegen Materialermüdung gebrochener Radreifen führte 1998 zum ICE-Unfall von Eschede, dem weltweit schwersten Unglück eines Hochgeschwindigkeitszuges.

Materialermüdung kann durch schwingende, dynamische Belastung auftreten. Die Spannung, bei der ein dynamisch belastetes Bauteil bricht, liegt jedoch deutlich unterhalb der Zugfestigkeit und meist auch unterhalb der Streckgrenze des verwendeten Werkstoffs. Die Schwingfestigkeit von Werkstoffen oder Bauteilen wird im Wöhlerversuch ermittelt. Hierfür werden die Versuchskörper zyklisch, meist unter einer sinusförmigen Beanspruchungs-Zeit-Funktion, belastet. Der Versuch läuft, bis ein definiertes Versagen (Bruch, Anriss) eintritt oder eine festgelegte Grenzschwingspielzahl erreicht wird.

Der Eurocode 3 (EN 1993-1-9 / DIN EN 1993-1-9) regelt den Ermüdungsnachweis im Stahlbau z. B. für Brücken, Krane oder Masten. Eigentlich kann nichts passieren. Bei zwanzig Jahre alten und noch älteren Windmühlen steigt allerdings die Zahl der Probleme und Unfälle. Die Statistik darüber ist für das Establishment peinlich, wird doch immer behauptet, Windkraft sei sicherer als Kernkraft. Das ist natürlich wie jede Regierungspropaganda der Nationalen Front hahnebüchener Quatsch mit Soße. Jährlich gibt es bundesweit etwa 50 schwere Störfälle wie Umkippen, Abbrechen der Flügel und Brände.

Was auch ins Bild des Schweigegelübdes paßt: Weder der Bund noch die Länder führen ein eigenständiges gesetzliches Register oder eine spezielle Unfallstatistik für das Betriebspersonal oder Montagearbeiter von Windenergieanlagen. Auch das wird Gründe haben. Gerüchteweise hat es zahlreiche Tote und Verletzte gegeben. Windkraft ist wohl die unsicherste Energiegewinnung.