Rörformade ståltorn för vindkraftverk med multimegawatt-turbiner kan i dagsläget tillverkas med en navhöjd på upp till ca 100 m. Dessa är konformade med ökad diameter och plåttjocklek vid fundamentet.
Tornen består av 2-3 sektioner som tillverkas i verkstäder och därefter monteras ihop på byggarbetsplatsen. Restriktioner avseende transporter medför begränsningar på sektionernas diameter, längd och vikt. Vanligen begränsas diametern till ca 4.3 m, vikten till ca 60 ton och sektionernas längd till ca 25 m.
Ståltornen står för ca 15 till 20 % av den totala investeringskostnaden. En optimal dimensionering av förbanden i skarven mellan sektionerna har en stor inverkan på totalkostnaden. Ett innovativt friktionsförband, öppna långa slitsade hål, och dess implementering på stålrören betraktas. Det innovativa förbandet har avsevärt förbättrat det konstruktiva beteendet vid utmattningsbelastning, med minst dubbla utmattningskapaciteten och nästan inga begränsningar i förbandets hållfasthet. Detta möjliggör en optimering av tornets design och ett billigare in-situ montage. Dessutom öppnar friktionsförbandet nya möjligheter för vidare utveckling av konceptet med rörformade torn för högre tornhöjder.
Statiska och långtidsbelastade friktionsförband undersöks experimentellt och numeriskt. Dessa undersökningar har lett till nya rekommendationer för dimensionering som överensstämmer med befintliga dimensioneringsprinciper i Eurokoder samt Riktlinjer för certifiering av vindkraftverk som publicerats av Germanischer Lloyd WindEnergie.
Dimensioneringsexempel med det innovativa förbandet har gjorts och dessa jämförs med flänsförbandet i rapporten. Besparingen, endast baserad på minskad materialkostnad för förbanden, är minst 20000 Euro per vindkraftverk. Potentialen med större kostnadsfördelar finns i enklare och snabbare tornproduktion och in-situ montage, samt i optimering av dörröppningar. Dessa tilläggsfördelar har endast utvärderats kvantitativt, baserat på övervägandet av stål med hållfastheten större än S355 (sträckgränsen 355 MPa) vilket används som den högsta stålkvaliteten i tornen.
Arbetet som utförts vid Luleå tekniska universitet och övriga partners i det internationella projektet HISTWIN, skapar möjligheter att konstruera ett pilottorn med ”HISTWIN” (friktions-) förband.