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Forschung & Entwicklung

Rotorblatt, verwertbar vom Produktionsmüll bis nach Einsatzende

Das 62 Meter lange Rotorblatt rollte nun aus dem spanischen Werk Ponferrada des GE-Blattbau-Tochterunternehmens LM Wind Power. Nach einer einjährigen Materialentwicklungsphase inklusive Belastungs- und Verwertungstests an Teilkomponenten sollen gemäß Zeitplan des Entwicklungsprojekts bis 2023 die Belastungstests des ganzen Rotorblatts erfolgen. Stattfinden sollen bis dahin auch die Forschungen an der Aufbereitung oder Wiederverwertung der Abfälle, die während der Blattproduktion entstehen.

LM Wind Power und damit der Mutterkonzern GE entwickeln das neue Rotorblatt zusammen mit den Industriepartnern Canoe, Arkema, Engie, Owens Corning und Suez. Im September hatten die Unternehmen es unter dem Titel Zebra vorgestellt, was ein Kürzel des länglichen Projekttitels „Zero wastE Blade ReseArch“ ist. Besonderheit der hier entwickelten Technologie ist nicht nur ein neuartiges Kunstharz zum Kleben und Aushärten des Grundmaterials aus Glasfaser- und auch Kohlenfasermatten, sondern auch die Wiederverwertbarkeit der Produktionsabfälle.

Im September 2020 hatte das Zebra-Bündnis die jetzt erstmals produzierte Großkomponente als „erste 100-prozentig recycelbare Rotorblätter“ angekündigt. Inwiefern GE-Tochter LM Wind Power nun tatsächlich das erste 100-prozentig recycelbare Rotorblatt herstellte oder nicht, muss die weitere Entwicklungspraxis zeigen. Denn schon im September 2021, also ein halbes Jahr zuvor, hatte Siemens Gamesa die ersten sechs fertigen recycelbaren Rotorblätter mit jeweils 81 Meter Länge aus dem Werk im dänischen Aalborg gerollt. Sie sollen noch 2022 im Ostsee-Meereswindpark Kaskasi zum Einsatz kommen. aus der Blattproduktion. Beiden Rotorblättern gemein ist die Technologie eines neuen Infusionsharzes, den die Blattproduzenten zur Herstellung des Glasfaserkunststoffes durch ein Vakuumverfahren in die Glasfaser- und Kohlenfasermatten einziehen und darin unter Hitze aushärten lassen. Der neue Harz soll sich im Recyclingverfahren leichter oder überhaupt von den Glas- und Kohlefasern trennen lassen – und anders als das bisherige Kunstharz zur Wiederverwendung aufbereiten lassen. Die Rede ist von einem thermoplastischen Klebestoff im Vergleich zum bisherigen sogenannten Epoxidharz. Die Glas- oder Kohlefasern wollen die bisher damit befassten Unternehmen und Wettbewerber wieder zur Herstellung neuer Glas- oder Kohlefaserkunststoffprodukte aufbereiten. Ein Einsatz zur Wiederverwendung in Windturbinen-Rotorblättern scheint allerdings noch in weiter Ferne, weil die aufbereiteten Fasern vorerst noch nicht die notwendige Beständigkeit für die starke Belastung der Rotorblätter haben dürften. Sowohl Siemens Gamesa als auch GE wollen bis 2030 ihre recycelbaren Rotorblätter in Serie herstellen können.

Das Zebra-Konsortium wirbt zusätzlich noch damit, auch die Abfälle aus der Herstellung der Rotorblätter zur Wiederverwertung nutzbar zu machen. Die Abfälle aus der Produktion machen gemäß der Darstellung von LM Wind Power mehr als 20 Prozent der eingekauften Materialien aus.

Die Windenergie-Branche insgesamt will die Entsorgung der Rotorblätter auf Mülldeponien ab 2025 verbieten lassen. Eine entsprechende Forderung unterstützt der europäische Windenergieverband Wind Europe. Bis 2040 wollen ,mehrere Windturbinenbauer ihre gesamten Windturbinen voll recycelbar produzieren. Speziell die Rotorblätter galten bisher als Problemkomponente für die Wiederverwertung, für die es außer einer Mülldeponieentsorgung vor allem die Möglichkeit einer Zerkleinerung der Stoffe, um sie in der Zementherstellung als Energie-Brennstoff sowie als Beimischung einzusetzen. Erste weitere Forschungen testen bereits den Einsatz des zerschredderten Fasermaterials in weniger komplexe Kunststoffprodukte zum Beispiel im Wohnbereich. Windturbinen-Weltmarktführer Vestas hatte 2021 gemeldet, Partnerschaften mit US-amerikanischen Windparkbetreibern für das Recycling von 285 Rotorblättern abgeschlossen zu haben.

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