UNSER ANLIEGEN

Das Projekt FOKUS:INNOVATION hebt Innovationsprozesse regionaler Unternehmen und verknüpft diese mit dem Technischen Landesmuseum Mecklenburg-Vorpommern (TLM MV).

WORUM GEHT‘S?

Das TLM MV präsentiert im phanTECHNIKUM in Wismar historische Innovationen und Pionierleistungen der Technik- und Industriegeschichte mit Fokus auf Mecklenburg-Vorpommern. Regionale Errungenschaften sind jedoch nicht nur auf historische Meilensteine beschränkt. Auch heute gibt es zahlreiche Unternehmen, StartUps und Initiativen mit Sitz in MV, die mit innovativen Ideen unsere Zukunft aktiv mitgestalten. Um deren Sichtbarkeit zu erhöhen sind vielfältige Projektionsflächen nötig und möglich.

Das Museum erreicht als Dritter Ort eine heterogene Gesellschaft direkt, sensibilisiert für regionale wie nachhaltige Antworten auf globale Fragestellungen und transportiert diese Erfahrbarkeit in die Wohnzimmer des Publikums.

DAS PROJEKT

Das Ausstellungsprojekt FOKUS:INNOVATION ist ein hybrides, modulares wie stets inhaltlich veränderbares Ausstellungssystem, dessen wechselnde Themen sich in Form von Kabinettausstellungen präsentieren. Der Präsentationsraum ist das Ausstellungshaus phanTECHNIKUM des Technischen Landesmuseums Mecklenburg-Vorpommern.

Das Projekt FOKUS:INNOVATION wurde im Jahr 2024 im Rahmen des Förderangebots „TRANSFORM_D – Gesellschaftlicher Zusammenhalt“ der Deutschen Stiftung für Engagement und Ehrenamt gefördert.

ZIELSETZUNG

Kontroverse Diskurse zu technischen Errungenschaften sind so alt und legitim, wie die Nutzung dieser. Gerade Museen bieten als dritte Orte Beteiligungsflächen für ein heterogenes Publikum mit sich stets verändernden Ansprüchen. Empirische Studien belegen hierzu einen erheblichen Einfluss von Museen auf ihr Publikum: Museumsinhalte werden nicht mehr nur passiv konsumiert oder unkritisch akzeptiert, sondern vielmehr in einem aktiven Prozess in der Museums- und Lebenserfahrung des Publikums verarbeitet.

Aus diesem Grund ist es das Anliegen des Technischen Landesmuseums Mecklenburg-Vorpommern, aktuelle technische Innovationsprozesse auf dem Gebiet Mecklenburg-Vorpommerns aus den Bereichen Wirtschaft und Industrie, Start-Up und Unternehmensgründung, Wissenschaft und Forschung zu heben und zu präsentieren. Durch das Aufzeigen zukünftiger Nutzungshorizonte und Anwendungsbereiche der entsprechenden Innovationen treten wir in den aktiven Austausch mit unserem Museumspublikum und befördern auf Grundlage von Fakten und wissenschaftlichen Daten sachliche Debatten rund um notwendige Veränderungen sowie konkrete und lebensnahe Einschnitte bei jedem Einzelnen in Zusammenhang mit den großen Herausforderungen unserer Zeit.

Hierbei dreht sich alles um regionale Antworten auf weltweite Fragestellungen im Zusammenhang mit Globalisierung, demografischem Wandel, Bevölkerungswachstum, Künstlicher Intelligenz sowie Nachhaltigkeit, Klimawandel und Klimafolgenanpassung. Wie wollen wir in Zukunft leben? Wie wollen wir in Zukunft arbeiten und wohnen? Was geben wir im Jetzt heranwachsenden Generationen mit und wie erfolgt die Übergabe des Staffelstabs im Rahmen des Generationswechsels?

Das Projekt FOKUS:INNOVATION schafft die Verknüpfung von historischem Sammlungsgut des Technischen Landesmuseums Mecklenburg-Vorpommern mit aktuellen technischen Errungenschaften und Innovationsimpulsen und bietet als Sensibilisierungsort Möglichkeiten, sich in den aktiven wie sicheren Dialog mit den Entwicklungen zu begeben.

Durch das Gegenlegen historischer Patenthöhepunkte und deren Entwicklungen mit zeitgemäßen Fragestellungen zur globalen Nachhaltigkeit wird dieser Prozess im Museum analog und digital zusammengeführt und für ein breites Publikum geöffnet. Im Spannungsfeld von Greenwashing und Greenbashing steht das Projekt populistischen Strömungen entgegen und legt den Fokus auf Herausforderungen, Prozesse und Anwendungsbereiche der Innovationssprünge.

Während der UN-Klimakonferenz von Paris einigten sich am 12. Dezember 2015 197 Staaten auf ein neues globales Klimaschutzabkommen. Bis zum Oktober 2025 wurde dieses Abkommen bereits von 195 Staaten ratifiziert.

Im Rahmen weiterer UN-Klimakonferenzen, auch bekannt als COP-Treffen, setzten sich die Staaten intensiv mit der Förderung erneuerbarer Energien und der Reduzierung von Treibhausgasemissionen auseinander.

Abkehr von fossilen Brennstoffen

Kernziel ist dabei die Verdreifachung der Kapazität erneuerbarer Energien bis 2030 sowie die und die gleichzeitige Verdopplung der Energieeffizienz. Die Betonung der COP-Treffen liegt dabei stets auf der Notwendigkeit, finanzielle Mittel vor allem für Entwicklungsländer bereitzustellen, um die Energiewende zu unterstützen und die Folgen des Klimawandels zu bewältigen. Die COP28 in Dubai hat im Jahr 2023 zudem eine Abkehr von fossilen Brennstoffen beschlossen und die Bekämpfung von Methanemissionen gefordert.

Trotz der Fortschritte gibt es weiterhin große Herausforderungen bei der Umsetzung der vereinbarten Ziele. Dazu gehört neben der Notwendigkeit, Investitionen in erneuerbare Energien zu erhöhen, der Wissens- und Technologietransfer, um die Effizienz von Technologien zu verbessern.

Die GICON®-Gruppe ist ein innovativer Verbund von international agierenden Ingenieurdienstleistern, welche auf der Basis interdisziplinärer Teams sowohl nach dem aktuellen Stand der Technik planen und beraten als auch durch Forschung und Entwicklung diesen Stand der Technik nachhaltig weiterentwickeln. Der Unternehmensfokus liegt dabei auf den Bereichen Technik, Nachhaltigkeit und Energie.

Die Großmann Ingenieur Consult GmbH, das erste Unternehmen der Gruppe, wurde im Jahr 1994 von Prof. Jochen Großmann gegründet und ist seitdem rasant auf zehn verschiedene Unternehmen angewachsen. Aktuell hat die Gruppe 23 Standorte in Deutschland, fünf davon in Mecklenburg-Vorpommern, und agiert international in Deutschland, Frankreich, England und Malaysia.

GICON® wirkt in verschiedenen Themenfeldern, unter anderem durch 3-D-Modellierungen von Geländeprofilen, im Bereich der Geotechniken und der Nachnutzung von Bergbaufolgelandschaften, in Marine- und Umweltplanungen im Sinne von On- und Offshore-Windanwendungen, im Bereich Hochwasser- und Küstenschutz und bei der Umsetzung weiterer Innovationen im Bereich erneuerbarer Energien, wie Biogasanlagen.

Der GICON®-Höhenwindturm ist ein innovatives Windenergiekonzept, das mit einer Gesamthöhe von etwa 365 Metern eine neue Generation von Windkraftanlagen einleiten soll. Das Vorhaben GICON®-Höhenwindturm muss sich in Deutschland in seiner Höhe nur dem Berliner Fernsehturm geschlagen geben. Der Turm soll in der Niederlausitz, genauer in Klettwitz, entstehen, um dort durch seine Höhe deutlich mehr Windenergie zu erzeugen als bestehende konventionelle Anlagen und eine effizientere Nutzung von Flächen zu ermöglichen.

Die Umsetzung des Vorhabens ist für den Zeitraum 2024 bis 2026 geplant und wird durch die Bundesagentur für Sprunginnovationen (SPRIND) in Zusammenarbeit mit der beventum GmbH gefördert. Die SPRIND GmbH ist eine Agentur, die im Auftrag des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt nach Antworten auf die sozialen, ökologischen und ökonomischen Herausforderungen unserer Zeit sucht. Kernziel ist es dabei, von Deutschland aus neue Sprunginnovationen zu generieren. Sprunginnovationen sind Produkte, Dienstleistungen oder Systeme, die unser gesellschaftliches Leben spürbar und nachhaltig verbessern.

Der GICON®-Höhenwindturm entsteht als Prototyp für einen verbesserten Stromertrag. Die GICON® hat im Vorfeld am gleichen Standort einen Höhenwindmessmast mit einer Höhe von 300 Metern betrieben, um zu überprüfen, wie stark der Wind dort im Vergleich zu tieferen Ebenen weht. Diese Messungen des weltweit höchsten Windmessmastes waren erforderlich, da es zuvor keine wissenschaftlichen Daten zu Windbeschaffenheit in dieser Höhe gab. Die Ergebnisse zeigen, dass die Winde deutlich stärker und stetiger als in tieferen Bereichen wehen, selbst bei Flaute in Bodennähe. Somit zeigte sich, dass die geplante Windkraftanlage mehr als den doppelten Ertrag erzielen kann als herkömmliche Anlagen. Um dieses Potenzial zu heben, bedarf es aber eben eines Turmes, dessen Rotoren diese Winde auch erreichen.   

Für die 3,8 MW-Pilotanlage wird mit einem Ertrag von 18.000.000 Kilowattstunden im Jahr kalkuliert. Bei einem durchschnittlichen Jahresstromverbrauch von 3.000 Kilowattstunden für ein Einfamilienhaus könnte man somit etwa 6000 Privathaushalte versorgen. Daher kann festgehalten werden, dass der GICON®-Höhenwindturm mit Onshore-Betriebsverhältnissen Erträge vergleichbar mit einer Offshore-Anlage liefert, jedoch für Wartungsarbeiten leichter zugänglich ist.  

Bei den Messungen wurde auch untersucht, inwieweit Fledermäuse durch die Anlage beeinträchtigt werden. Laut den Untersuchungen sind die Tiere in einer Höhe von 300 Metern weit weniger aktiv als bei Anlagen, die etwa 150 Meter hoch sind. Dadurch können Kollisionen vermieden werden.

Neben der Imposanz des Turmes ist das Baukonzept die eigentliche Besonderheit. Statt aus einem festen Betongehäuse besteht der Prototyp aus einem Stahlgitter. Diese Bauweise wird bereits bei herkömmlichen Strommasten eingesetzt.

Die Hauptherausforderung liegt in der Konstruktion selbst. Zum einen sind die Belastungen stärker als bei niedrigeren Anlagen, sodass mit der bewährten Gittermaststruktur eine höhere Stabilität gewährleistet werden muss. Zum anderen existieren keine Kräne, die eine Turbine auf die Nabenhöhe von 300 Meter heben können.

Um dieses Problem zu lösen, ist der GICON®-Höhenwindturm mit einer Teleskopvorrichtung ausgestattet, die es ermöglicht, mit herkömmlichen Kränen eine Turbine aufzusetzen. Im Anschluss wird der obere Teil mit der Turbine über den eigenen Rahmen des Turmes auf die endgültige Höhe geschoben. Somit kann der Höhenwindturm trotz der enormen Höhe mit herkömmlicher Technik gebaut und errichtet werden. Im Umkehrschluss ist der Turm auch wieder absenkbar, etwa für spätere Wartungsarbeiten.

Der Generator, den die Räder bald speisen, ist hingegen eher Standardware. Mit einer Leistung von 3,8 Megawatt ist er im Vergleich zu heutigen Anlagen gering ausgelegt. Doch darauf kommt es nicht an. Es ist die Höhe, die den Unterschied macht.

Die Nabenhöhe des Turms wird bei 300 Metern liegen, was die Windgeschwindigkeiten und somit den Energieertrag erheblich steigern soll.

Durch die Doppelebene des Windparks und die Möglichkeit zur Nachrüstung bestehender Anlagen auf unterschiedlichen Etagen sollen Flächen effizient genutzt werden, wodurch zusätzlicher Flächenverbrauch vermieden würde.

Der Höhenwindturm ist Teil eines umfassenderen Konzepts, in das auch großflächige Photovoltaik-Anlagen integriert sind, um eine gleichmäßigere und zuverlässigere Stromerzeugung über das Jahr zu ermöglichen. Hierdurch soll ein GICON-Hybridkraftwerk entstehen.

Für die 3,8 MW-Pilotanlage wird ein Ertrag von 18.000.000 kWh im Jahr erwartet. Bei einem durchschnittlichen Jahresstromverbrauch von 3.000kWh für ein Einfamilienhaus könnten dadurch etwa 6.000 Haushalte mit Strom versorgt werden. Mit einer modernen Turbine vom Typ WEA der 7MW+x Klasse würde der Energieertrag nochmals verdoppelt werden. Dann könnten etwa 12.000 Haushalte versorgt werden.

Im Rahmen eines Partnerprojektes mit dem malaysischen Unternehmen Semarak RE wird ein ähnliches Hybridkraftwerk aus erneuerbaren Energiequellen im Mix von Photovoltaik, Wind- und Geothermie mit Wasserstoff- und Biogasproduktion entwickelt. Das Hybridkraftwerk soll auf eine 1.300 Hektar großen Fläche entstehen und 2028 ersten grünen Strom erzeugen sowie zusätzlich nachhaltige Kraftstoffe produzieren.

Auf Grundlage der gesammelten Daten des Höhenwindmessmastes orientiert sich das Projekt am letzten Bericht der Deutschen WindGuard, dem umfassendsten Dienstleister in der Windenergiebranche mit einem Angebotsumfang von rund 60 Dienstleistungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette eines Windenergieprojekts.

Hierzu wurden in Analogie zu herkömmlichen Windkraftanlagen sogenannte Gestehungskosten ermittelt, um eine Vergleichbarkeit herzustellen. Gestehungskosten sind die gesamten Kosten, die für die Herstellung, den Erwerb oder die Produktion eines Produkts bzw. einer Dienstleistung anfallen. Dazu zählen u.a. Anschaffungs- und Investitionskosten, Herstellungs- und Produktionskosten, Betriebs- und Wartungskosten, Rohstoff- oder Brennstoffkosten sowie Entsorgungskosten.

Gemäß des Deutschen WindGuard-Berichts sind Gestehungskosten für Anlagen mit normaler Höhe im Bereich 6,10 bis 11,80 ct/kWh angesiedelt. Hier wird insbesondere auf die Anlagengesamthöhe und die Eignung der Standorte eingegangen. Für den Höhenwindturm ergeben sich Kosten von 5,30 bis 8,80 ct/kWh für eine moderate Serienfertigung. Nimmt man größere Stückzahlen von Türmen an, sind gar Gestehungskosten von knapp unter 4 ct/kWh möglich, was ein sogenannter Game-Changer im Energiebereich sein kann.

Am 19. September 2024 war die Grundsteinlegung des Turms in Klettwitz. Ursprünglich für 2025 geplant, wird die Anlage erst 2026 in Betrieb gehen und einen bestehenden Windpark ergänzen. Das ist auch eines der Anliegen der Ingenieure:  Höhenwindtürme könnten eine Art zweite Etage in vorhandene Windparks einführen. So würden schwächere Windleistungen weiter unten und stärkere Windleistungen weiter oben gleichermaßen genutzt. Zudem könnten Windparkbetreiber langwierige Genehmigungsverfahren umgehen.

Die wohl anspruchsvollste Arbeit ist die Einhaltung des Zeitplans beim Transport des Großkrans und der einzelnen Anlagen-Komponenten. Für den Bau des Höhenwindturms wird beispielsweise eine Gondel von Neunkirchen im Saarland nach Klettwitz transportiert. Die Rotoren-Blätter kommen vom VENSYS Blattwerk in Spanien per Schiff nach Wilhelmshafen und dann per LKW weiter zur Baustelle. Der Großkran wird von einer anderen Baustelle angeliefert. Ein Großteil der Stahlbauteile muss vom Hamburger Hafen aus antransportiert werden. Vor Ort wurde der Anfahrtsweg so gewählt, dass das Dorf umfahren wird, um keine zusätzlichen Belastungen für die Bürgerinnen und Bürger zu schaffen. Zusätzlich wird im Windpark ein Verkehrslogistikkonzept umgesetzt, welches einen Einbahnstraßenverkehr vorsieht, um so einen reibungslosen An- und Abtransport zu gewährleisten.

Insgesamt werden mehr als 2.000 Tonnen Material angefahren. Bei herkömmlichen Windenergieanlagen benötigt man ca. 80-100 Schwerlasttransporte. Beim Höhenwindkraftturm kommen aufgrund der benötigten Stahlprofile zudem noch 60-80 Seecontainertransporte hinzu.

STELLEN SIE AUS

Werden Sie Aussteller im TLM MV und nutzen Sie das phanTECHNIKUM als Raum für Ihre Innovationen! Unser Museum bietet einzigartige Möglichkeiten, Ihre Produkte, Technologien und Ideen mit einem vielfältigen und interessierten Publikum zu diskutieren und Ihre Innovationen zu präsentieren. Mit einem besonderen Fokus auf Mecklenburg-Vorpommern stellen wir historische Pionierleistungen und moderne Errungenschaften in den Mittelpunkt und zeigen auf, wie regionale Ideen die Zukunft aktiv mitgestalten.

Werden Sie Teil unseres Projektes und bringen Sie Ihre Innovationen ins Gespräch!

KONTAKT

• Tel.: +49 (0) 3841 3045717
• Mail: direktion@phantechnikum.de