ReusaBlade: Recyclingfähige Materialien für Rotorblätter und deren Wiederverwertung

Auf einen Blick

• Die Hersteller von Rotorblättern arbeiten an neuen Konzepten mit wiederauflösbaren Epoxidharzen, die ein Recycling der verwendeten Faserverbundstoffe ermöglichen. Noch fehlt es allerdings an etablierten Verfahren für eine Wiederverwertung.
• Im Projekt ReusaBlade entwickeln und erproben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daher verschiedene Recyclingverfahren für moderne Faserverbundkomponenten. Ziel ist eine industrielle Verwendung der wiedergewonnenen Materialien.
• Das projektkoordinierende Fraunhofer IWES untersucht in einem Teilprojekt entsprechende Verfahren für Strukturen aus einem neu entwickelten Epoxidharz.

Herausforderung

Obwohl Windenergieanlagen zu 90 Prozent recycelt werden können, stellt die sinnvolle Verwendung von Rotorblättern eine Herausforderung dar. Ursache dafür sind die verwendeten komplexen Faserverbundstoffe, die sich gar nicht oder nur unter hohem Energieaufwand wiederverwerten lassen. Um diesem Problem zu begegnen, arbeiten die Hersteller von Rotorblättern bereits daran, neue Materialien, insbesondere neue wiederauflösbare Harzsysteme, in der Produktion zu verwenden. Doch auch wenn diese Harze eine bessere Eignung für Recyclingverfahren aufweisen, fehlt es an etablierten Verfahren, die ein tatsächliches Recycling und die Weiterverwendung der wiedergewonnenen Materialien auch industriell umsetzbar machen.

Lösung

Hier setzt das Verbundprojekt ReusaBlade an. Die Projektpartner entwickeln und erproben gemeinsam verschiedene Recyclingverfahren für Faserverbundkomponenten im Labormaßstab und behalten dabei die Möglichkeit zum Hochskalieren auf industrielle Maßstäbe im Blick. Das Projekt demonstriert den Recyclingzyklus anhand ermüdungsbelasteter Rotorblattbauteile mit lösbaren Matrixsystemen. Über Faser- sowie Komponententrennung sollen die wertvollen Werkstoffe wie zum Beispiel Kohlenstofffaserpultrade wiedergewonnen und wiederverwendet werden. Mechanische und fertigungstechnische Prüfungen ermöglichen eine Beurteilung der Leistungsfähigkeit der wiederverwendeten Materialien. Zudem wird eine industrielle Machbarkeitsstudie durchgeführt, um die Erkenntnisse auf eine Rotorblattfertigung bezüglich der Kosten und der zu realisierenden Prozesse zu bestimmen.

Das projektkoordinierende Fraunhofer IWES untersucht gemeinsam mit dem Fraunhofer WKI und den Projektpartnern in einem Teilprojekt Couponplatten aus Volllaminat und Sandwichlaminat, die mit dem von der Firma CTP entwickelten, neuartigem Epoxidharz (EP) gefertigt wurden. Diese Couponplatten durchlaufen einen kompletten Fertigung- und Recyclingprozess, der es ermöglicht, die Eigenschaften von Platten zu vergleichen, die aus neuen und aus recycelten Fasern hergestellt wurden.

Mehrwert  

Das Projektteam erarbeitet grundlegende Erkenntnisse über Recyclingprozesse moderner Rotorblätter und liefert damit einen entscheidenden Baustein für eine zu 100 Prozent sinnvoll wiederverwertbare Windenergieanlage. Das Projekt trägt gleichzeitig zur Senkung der Kosten für den Rückbau von Rotorblättern und des Ressourcenbedarfs in der Windenergie bei. Außerdem kann ReusaBalde dabei helfen, die Akzeptanz der Windenergie zu verbessern.