Foto: Covestro

Windkrafttechnik

Rotorblatt für die Zukunft aus Polyurethan

Weltneuheit: Covestro, Goldwind und LZ Blade haben ein über 64 Meter langes Rotorblatt aus Polyurethan statt aus Epoxidharz gebaut.

Nicole Weinhold

Polyurethan heißt der Stoff, als dem die Träume mancher Windturbinenhersteller sind. Statt aus Epoxidharz hat der Werkstoffhersteller Covestro jetzt das weltweit erste 64,2 Meter lange Windturbinenblatt entwickelt, das vollständig aus diesem Material besteht. Das Blatt wurde gemeinsam mit dem chinesischen Turbinenhersteller Goldwind und dem Rotorblatt-Produzenten LZ Blades hergestellt. Das Projekt wird von den drei Unternehmen als "Durchbruch in der Anwendung von Polyurethanharz in großen Windrotorblättern" bezeichnet. Es markiere den Beginn einer neuen Generation von längeren und stärkeren Blättern für die Windkraftindustrie.

Noch 2020 Kleinserienproduktion

Das komplette Rotorblatt besteht von der Holmkappe über den Schersteg bis hin zur Schale aus Polyurethan-Infusionsharz und ist damit das erste seiner Art in der weltweiten Windkraftindustrie. Nun folgen statische und dynamische Ermüdungstests, um die Haltbarkeit des Flügels zu erproben, bevor noch 2020 die Kleinserienproduktion beginnen soll.

"Im Zuge unserer Forschungskooperation mit Goldwind und LZ Blades wurden die überlegenen Eigenschaften des Polyurethanharzes bei diesem Versuchsprojekt erneut bewiesen. Wir glauben, dass die Lösung von Covestro einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung der Windkraftindustrie leisten kann", sagte Irene Li, Leiterin der Anwendungsentwicklung Asien-Pazifik im Segment Polyurethane bei Covestro.

Die Testergebnisse zeigten laut Covestro, dass das Polyurethanharz bessere mechanische Eigenschaften im Vergleich zum traditionellen Epoxidharz aufweist. Da keine Nachhärtung erforderlich sei und eine geringere Viskosität sowie eine schnellere Infusionsgeschwindigkeit ermöglicht werde, könne das Polyurethansystem die Effizienz der Blattproduktion erheblich verbessern und damit die Wettbewerbsfähigkeit von Blattherstellern erhöhen. Letztlich sei die Lösung mit dem Polyurethanharz kostengünstiger als diejenige mit dem Epoxidharz. Wenn Polyurethane ausreagiert sind und keine Monomere mehr enthalten, besitzen sie in der Regel keine gesundheitsschädlichen Eigenschaften mehr.

Strukturelles Design des Blattes optimiert

Darüber hinaus hat Goldwind das strukturelle Design des Blattes optimiert, wodurch die Vorteile der mechanischen Eigenschaften und der Infusionsgeschwindigkeit von Polyurethan besser genutzt werden können und eine reibungslose Produktion des Blatts gewährleistet ist.

"Polyurethan kann eine große Unterstützung für Windkraftunternehmen bieten, wenn die Preise für Windkraft nach 2020 das gleiche Niveau wie für die thermische Energie erreichen", sagte Birong Wen, Leiterin des Entwicklungsteams für Rotorblätter bei Goldwind. „In Zukunft werden wir mehr in die Entwicklung neuer Materialien investieren und untersuchen, wie diese Technologien auf große Offshore-Blätter angewendet werden können, um eine größere Wettbewerbsfähigkeit zu erreichen. Dies wird dazu beitragen, die Modernisierung von Werkstoffen für Windturbinenblätter und die kontinuierliche Innovation der Industrie zu fördern."

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