Das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Windenergiesysteme IWES entwickelt gemeinsam mit dem Institut f\u00fcr Energie und Kreislaufwirtschaft (IEkrW) an der Hochschule Bremen umfassende Konzepte, die erm\u00f6glichen sollen, dass Rotorbl\u00e4tter k\u00fcnftig weitaus besser recycelt und nachgenutzt werden k\u00f6nnen. Ziel des Projekts \u201eKonzept f\u00fcr Recycling und Nachnutzung von Rotorbl\u00e4ttern aus Kunststoffverbundmaterialien\u201c, kurz KoReNaRo, ist es, eine wirtschaftlich umsetzbare Entsorgungsstrategie aufzusetzen, die eine m\u00f6glichst hohe Recyclingquote erzielt und somit nachhaltige Kreislaufwirtschaft erm\u00f6glicht. Das Projekt wird im Rahmen des Programms \u201eForschung f\u00fcr Nachhaltige Entwicklung – FONA3\u201c des Bundesministeriums f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) mit 150.000 Euro gef\u00f6rdert und ist im Oktober 2021 gestartet. Gef\u00f6rdert wird die Konzeptionierung einer Demonstrationsanlage. \u00dcber die F\u00f6rderung der Umsetzung in einer zweiten Phase wird im Anschluss entschieden.<\/b><\/p>\n
Bisher wurden in Deutschland knapp 30.000 Windenergieanlagen (WEA) mit einer Gesamtleistung von \u00fcber 50 Gigawatt (GW) installiert. Die neue Bundesregierung hat angek\u00fcndigt, dass sie bis 2045 die Klimaneutralit\u00e4t erreichen will. Damit gehen auch neue Ausbauziele f\u00fcr die Windenergie einher: Bis 2045 sollen allein offshore rund 70 GW zugebaut werden. Gleichzeitig endete bereits vergangenes Jahr die EEG-F\u00f6rderung bei einigen schon errichteten WEA an Land, von denen manche aus dem Betrieb genommen werden. F\u00fcr nicht mehr betriebene End-of-Life-Windenergieanlagen (EoL-WEA) sollen die derzeit am Markt vorhandenen Recyclingkonzepte optimiert bzw. weiterentwickelt werden, hin zu mehr Kreislaufwirtschaft. Der Fokus liegt hierbei insbesondere darauf, wie Rotorbl\u00e4tter effizienter recycelt werden k\u00f6nnen, \u00f6konomisch und \u00f6kologisch.<\/p>\n
Hochwertiges Recycling f\u00fcr Faserverbundwerkstoffe<\/b><\/p>\n
Die Wissenschaftler*innen m\u00f6chten ein qualitativ h\u00f6herwertiges Recycling f\u00fcr das gesamte EoL-Rotorblatt entwickeln. Wichtig ist es, daf\u00fcr zun\u00e4chst eine automatisierte Erstbehandlung zu konzipieren, bei der das Rotorblatt effektiver zerteilt und in seine Bestandteile zerlegt werden kann. Dadurch entstehen Verwertungskreisl\u00e4ufe, die Recyclingquote wird erh\u00f6ht und Kosten werden eingespart. Ein m\u00f6glicher Standort f\u00fcr eine Recycling-Station w\u00e4re Bremerhaven.<\/p>\n
\u201eBremerhaven m\u00f6chte sich fr\u00fchzeitig als Standort f\u00fcr die Entsorgung oder das Recycling von Windenergieanlagen etablieren. K\u00fcrzlich wurde eine Studie vergeben, in der das Marktsegment genauer betrachtet wurde und ein erstes Logistik- und Entsorgungskonzept f\u00fcr Onshore- und Offshore Windenergieanlagen erarbeitet wurde, um damit auf potenziell interessierte Unternehmen zugehen zu k\u00f6nnen\u201c, sagt Dipl.-Ing. Nils Schnorrenberger, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der Bremerhavener Wirtschaftsf\u00f6rderung BIS.<\/p>\n
Ein weiteres Ziel des Forschungsprojekts ist es, die Hauptgurte \u2013 diese geben dem Rotorblatt seine Stabilit\u00e4t \u2013 aus den Rotorbl\u00e4ttern f\u00fcr andere Werkst\u00fccke nachzunutzen, unter m\u00f6glichst weitgehender Beibehaltung der vorhandenen guten Materialeigenschaften. Das ist eine Herausforderung, denn sie bestehen aus Zentimeter dicken Schichten aus Glasfaser- und Carbonfaserverbundkunststoffen.<\/p>\n
Auch der Ansatz, mittels einer sogenannten Slow-Batch-Pyrolyse, die hochwertigen Glasfasern aus den dickwandigen Flansch- und Gurtmaterialien zur\u00fcckzugewinnen, soll weiterverfolgt werden. Die bei diesem Prozess erzeugten Synthesegase k\u00f6nnen dann weiter verwertet werden, u.a. zur Energie- oder Wasserstoffgewinnung. Die Wirtschaftlichkeit und Machbarkeit dieses speziellen Verfahrens soll im Projekt mithilfe einer Testanlage \u00fcberpr\u00fcft werden.<\/p>\n
F\u00fcr die Sandwichkomponenten im Rotorblatt, Balsaholz und Kunststoffsch\u00e4ume sollen bereits bekanntere Methoden, insbesondere zur Wiederverwertung des Balsaholzes als Holzschaum gro\u00dfma\u00dfst\u00e4blich ausgerollt werden.<\/p>\n
Projektkoordinator Dr.-Ing. Steffen Czichon, Abteilungsleiter Rotorbl\u00e4tter beim Fraunhofer IWES, erkl\u00e4rt: \u201eDie ganzheitliche Konzeptionierung ist wichtig, damit ein nachhaltiges Recycling-Konzept f\u00fcr Rotorbl\u00e4tter entsteht, das der Windindustrie einen klaren Rahmen gibt, um einen wettbewerbsf\u00e4higen Markt f\u00fcr Sekund\u00e4rprodukte und Entsorgung zu schaffen. Daf\u00fcr ben\u00f6tigen wir konkrete Umsetzungsstrategien. In das Forschungsprojekt KoReNaRo bringen wir vom Fraunhofer IWES unsere umfassenden Kompetenzen in der Komponenten- und Werkstoffpr\u00fcfung ein sowie unsere langj\u00e4hrige Erfahrung in der Rotorblattentwicklung- und Fertigung.\u201c<\/p>\n
Dr. Detlef Spuziak-Salzenberg, Projektleiter im Institut f\u00fcr Energie und Kreislaufwirtschaft erg\u00e4nzt: \u201eUnsere Erfahrungen in der Batch-Pyrolyse, der Abfallaufbereitung und dem Entsorgungsmarkt, speziell auch f\u00fcr den Windenergiebereich, k\u00f6nnen wir in das Projekt KoReNaRo gewinnbringend und gezielt einbringen. Dies sind wesentliche Komponenten und Schritte zur Validierung der neuen Recycling-Methoden f\u00fcr Rotorbl\u00e4tter.<\/p>\n
Auf die Konzeptphase folgt die Umsetzungsphase. In dieser m\u00f6chten die Forschungspartner Fraunhofer IWES und IEkrW die einzelnen Arbeitsschritte gemeinsam mit Kooperationspartnern realisieren. Gemeinsam mit einem Industriekonsortium soll auch die Planung einer Recycling-Station weiter vorangebracht werden.<\/p>\n
Bisher angewandte Recycling-Verfahren<\/b><\/p>\n
Beton und Stahl machen mit etwa 97% der Gesamtmasse den L\u00f6wenanteil einer WEA aus und lassen sich gut recyceln. In Rotorbl\u00e4ttern sowie in der Verkleidung von Nabe und Gondel stecken allerdings noch weitere Materialien: Faserverbundkunststoffe (FVK) mit Carbon- und Glasfasern.<\/p>\n
Die beim R\u00fcckbau demontierten Rotorbl\u00e4tter und Verkleidungen werden direkt am Standort der WEA in kleinere Teile zers\u00e4gt und abtransportiert. Die carbonhaltigen Materialien werden hierbei bereits sauber von den anderen Stoffstr\u00f6men getrennt, um deren Recyclingwege nicht zu beeintr\u00e4chtigen. Auch die dickwandigen Flanschbereiche mit den Metallbolzen bzw. Metallh\u00fclsen bed\u00fcrfen einer separaten Aufbereitung zur Metallabscheidung. \u00dcbrig bleibt der Hauptteil der Rotorbl\u00e4tter mit seiner Matrix aus glasfaserverst\u00e4rkten Kunststoffharzen (GFK), inklusive den darin verbauten sogenannten Sandwichmaterialien wie Balsaholz und\/ oder Kunststoffsch\u00e4ume aus PVC oder PET. Dieser Materialmix wird derzeit in der Regel in einem weiteren Aufbereitungsschritt zerkleinert und in der Zementindustrie verwendet. Dadurch werden fossiler Brennstoff und mineralische Rohstoffe wie Sand und Kreide substituiert.<\/p>\n
Die CFK-Bauteile werden mittels gro\u00dftechnischer Pyrolyse recycelt, dabei wird der enthaltene Kunststoff thermisch zersetzt und die Fasern k\u00f6nnen zur\u00fcckgewonnen werden. Diese k\u00f6nnen bspw. zu neuen Vliesen verarbeitet oder auch gemahlen in Spritzguss verwendet werden.<\/p>\n
Aktuell basiert die Erstbehandlung und das Recycling der Rotorbl\u00e4tter weitestgehend auf den gewonnenen Erfahrungswerten der R\u00fcckbauunternehmen: Seit 2019 erfolgen erste konkrete R\u00fcckbauvorhaben. Ein Markt f\u00fcr neu zu gewinnende Sekund\u00e4rprodukte muss sich zun\u00e4chst noch entwickeln bzw. erschlossen werden. Genau hier setzt das Forschungsprojekt KoReNaRo an.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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