WindRoot: Wickeltechnisch vorgefertigte Komponenten von Rotorblättern als Basis für segmentierte Bauweisen und Innovation in der Lieferkette

Rotorblätter machen 25-30 Prozent der Kosten für eine Windenergieanlage aus. Im Bereich der Blattwurzel des Rotorblattes wird in der Produktion besonders viel Material benötigt, da hier rund 25% der Rotormasse konzentriert sind. Um die Produktionskosten zu senken und diesen Arbeitsschritt effizienter zu machen, wird im Projekt „WindRoot“ anhand eines Prototyps experimentell überprüft, ob die mittels „Filament Winding“-Verfahren hergestellte Blattwurzel den Anforderungen standhält und qualitativ überzeugen kann.

Beim „Filament Winding“-Verfahren wird die Blattwurzel separat aus Materialschichten gewickelt und nicht wie bisher üblich geschichtet. Dadurch kann viel Material gespart und die Anzahl der Produktionsschritte minimiert werden, da kein Verschnitt entsteht. Das direkte Wickeln von Filamenten ist allgemein bekannt und erprobt, für die Herstellung von Subkomponenten von Rotorblättern bisher jedoch nur vereinzelt untersucht worden.

Sowohl für die Inhouse-Fertigung als auch für die Produktion durch einen spezialisierten Zulieferer sollen Möglichkeiten zur Schnittstellenreduktion und Transparenzerhöhung identifiziert und analysiert werden.

Dabei werden der Herstellungsprozess, das Bauteildesign und die gesamte Prozesskette ganzheitlich analysiert, und Optimierungspotenzial ausgelotet. Auch die gesamte Logistikkette der beteiligten Akteure wird betrachtet. Das Ziel ist, durch eine erhöhte Prozess- und Schnittstellentransparenz Kostensenkungspotenziale zu erschließen.  

Das Fraunhofer IWES leitet das Forschungsprojekt und wird im ersten Schritt ein theoretisches Konzept für eine kosteneffiziente Blattwurzel entwerfen. Anschließend wird eine gewickelte Blattwurzel in Form eines Versuchsträgers gefertigt und geprüft. Zudem soll das Wickelverfahren auch auf Anwendbarkeit für andere Produktionsbereiche der Rotorblattfertigung überprüft und die Prozesskette für die Industrialisierung evaluiert werden.