Vom Stahllieferant zum Systempartner

Swiss Steel Group ist von der Zukunft der Windenergie überzeugt und intensiviert seine Aktivitäten auf diesem Gebiet. Die Gruppe beliefert die Windindustrie seit Jahren zuverlässig mit speziell nach ihren Bedürfnissen entwickelten Konstruktions- und Hochleistungsstählen und ist mit Green Steel der richtige Partner, wenn es um die CO2-Transformation und die Erreichung der Nachhaltigkeitsziele in der Branche geht. Jetzt schnürt Swiss Steel Group die spezifischen Kompetenzen und Produkte zu einem leistungsstarken Wind-Portfolio zusammen und steht der Windindustrie über die gesamte Wertschöpfungskette auch als Systempartner zur Verfügung.

Windenergie ist eine der vielversprechendsten regenerativen Energiequellen der Zukunft, deshalb wird der Bau von Windkraftanlagen weltweit vorangetrieben. Die Windturbinen werden dabei immer leistungsstärker und technisch anspruchsvoller, mit der Grösse der Anlagen wächst allerdings auch die Belastung der Bauteile.

Genau auf diese stark beanspruchten Bauteile ist Swiss Steel Group spezialisiert. Das Wind-Portfolio umfasst Hochleistungsstähle für die Antriebs- und Getriebekomponenten und für die besonders kritischen Schraub- und Befestigungssysteme von Windkraftanlagen. Die Antriebs- und Getriebekomponenten übertragen, die vom Rotor erzeugte, mechanische Energie durch das Turbinensystem und sind dabei einer dynamischen Dauerbelastung mit hohen Torsions-, Dreh- und Biegekräften sowie zyklischen Spannungen ausgesetzt. Die kritischen Schraubverbindungen reichen vom Ankersystem bis zur Rotorblattbefestigung und halten die gesamte Kraftwerkskonstruktion zusammen. Sie müssen über hohe Zugfestigkeit und ausgezeichnete Dauerfestigkeit verfügen und dürfen ihre mechanischen Eigenschaften über den gesamten Lebenszyklus einer Windkraftanlage nicht verlieren. Darüber hinaus ist bei Offshore-Anlagen eine entsprechende Korrosionsbeständigkeit der Bauteile erforderlich.

Performance-Faktor Windturbinenstahl

Qualität und Materialkonsistenz spielen bei den Bauteilen für Windkraftanlagen eine zentrale Rolle. Sie haben direkten Einfluss auf die Gesamtleistung und die Betriebssicherheit der Anlagen. Swiss Steel Group hat die Werkstoffe im Wind-Portfolio gezielt auf diese Anforderungen hin entwickelt. Die Stähle weisen eine hohe Materialreinheit sowie homogene Mikro- und robuste Kernstrukturen aus. Sie verfügen über reproduzierbare, mechanische Eigenschaften sowie andauernde Ermüdungsfestigkeit, selbst bei hoher Beanspruchung in korrosiver Umgebung (Offshore). Ausserdem sind sie so konzipiert, dass sie zuverlässig wärmebehandelt und sehr gute Ergebnisse bei der Verarbeitung erzielt werden können. Von dieser Expertise profitiert die gesamte Windindustrie, weil Swiss Steel Group schon bei der Werkstoffentwicklung die unterschiedlichen Bedarfe vom Komponentenfertiger bis zum Turbinen-OEM berücksichtigt.

Darüber hinaus leistet der Stahlhersteller mit Green Steel einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit in der Windbranche. Sämtliche Hochleistungsstähle im Wind-Portfolio werden unter Einsatz von rund 92% Recyclingmaterial im Elektrolichtbogenofen erschmolzen und auf CO2-armen Produktionsanlagen weiterverarbeitet. Green Steel ist somit die schnellste und einfachste Lösung, die Emissionen der Windindustrie weiter zu reduzieren. Insbesondere für Scope-3-Emissionen haben die meisten Unternehmen in der Branche klare Reduktionsziele definiert.

Das Wind-Portfolio der Swiss Steel Group

Am meisten Stahl ist in den Gondeln von Windkraftanlagen verbaut, durchschnittlich 30, in neueren Anlagen bis zu 250 Tonnen. Hier finden sich auch die Hochleistungsstähle von Swiss Steel Group wieder. Sie bilden das Rückgrat der Windturbine und sorgen für eine zuverlässige Energieübertragung sowie sichere Befestigungssysteme:

• 42CrMo4 (Firmodur 7225; DIN-EN: 1.7225): der Vergütungsstahl für die Herzstücke einer Windturbine, die Hauptwelle und die zugehörigen Teile des Antriebsstranges. Er vereint hohe Festigkeit und Zähigkeit und weist eine Streckgrenze rund 500 bis 900 MPa und eine Zugfestigkeit von rund 750 bis 1.300 MPa aus, je nach Dimension. Die Stähle werden einzelstabvergütet, wodurch sich Gefüge, Festigkeit, Zähigkeit, Geradheit und Eigenspannungszustand gegenüber einer konventionellen Vergütung entscheidend verbessern lassen.

• 34CrNiMo6 (1.6582): Auch dieser Vergütungsstahl wird für durchgehärtete Bauteile mit hohen Anforderungen an Festigkeit und Zähigkeit verwendet: Wellen, Lager, Getriebe sowie Schraubverbindungen von Windturbinen. Die mechanischen Eigenschaften sind in etwa die gleichen wie bei Firmodur 7225, die Streckgrenze liegt zwischen rund 800 bis 900 MPa, die Zugfestigkeit zwischen rund 1.000 bis 1.300 MPa.

Beide Stahlsorten kommen auch bei hoch beanspruchten Schraubsystemen zum Einsatz, bei der Rotorblattbefestigung, den Gondelverbindungen, den Flanschverbindungen im Turm und im Ankersystem, das die gesamte Anlage am Fundament befestigt.

• 32CrB4 (1.7076): Der borlegierte Stahl wird ebenfalls in der Verbindungs- und Befestigungstechnik eingesetzt und verfügt im vergüteten Zustand über ähnliche mechanische Eigenschaften wie die oben genannten Spezialstähle: Streckgrenze rund 660 bis 1.000 MPa, Zugfestigkeit rund 850 bis 1.300 MPa.

• 18CrNiMo7-6 (Carbodur 6587; 1.6587): Ein zäher, gut zerspanbarer Einsatzstahl, aus dem Präzisionsbauteile wie Tellerräder oder Antriebsritzel, Zahnräder und Zahnkränze für die hochbelasteten Getriebekomponenten im Inneren der Gondel gefertigt werden. Streckgrenze rund 685 bis 835 MPa, Zugfestigkeit rund 980 bis 1.420 MPa, je nach Dimension.

• X2CrNiN23-4 (1.4362): Dieser hochfeste Duplex-Edelstahl wird für Verankerungssysteme und Betonbewehrungen im Tiefbau in stark korrosiven Umgebungen eingesetzt und vereint hohe mechanische Festigkeit mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. Im Vergleich zu herkömmlichen austenitischen Edelstählen wie 1.4404 (316L) bietet er eine höhere Streckgrenze, wodurch er sich besonders für hochbeanspruchte Bauteile in anspruchsvollen und korrosiven Umgebungen eignet.

• X17CrNi16-2 (1.4057): Dieser martensitische Edelstahl wird für Lenksysteme und mechanische Teile in Windkraftanlagen verwendet, bei denen mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind. Der Nickelzusatz sorgt für eine erhöhte Zähigkeit, während der Chromgehalt eine gute Korrosionsbeständigkeit gewährleistet, wodurch sich diese Sorte besonders für anspruchsvolle Anwendungen eignet, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind. Bei den verwendeten Produkten handelt es sich um Bearbeitungsstangen und verchromte Stangen zur Herstellung von Hydraulikzylindern.

Swiss Steel Group verfügt über das Werkstoff-Know-how, die Fertigungskompetenz, die richtigen Produkte und über langjährige Erfahrung als Zulieferer in der Windindustrie, um die Unternehmen der Branche über die ganze Wertschöpfungskette als Systempartner betreuen zu können. Mit Green Steel ist der Stahlhersteller zudem ein verlässlicher Partner, um die angepeilten, ambitionierten Nachhaltigkeitsziele der Branche zu erreichen