Rotorblätter besser recyceln
Für die effiziente Wiederverwendung von Rohstoffen aus Rotorblättern alter Windenergieanlagen wollen Forschende bestehende Recyclingkonzepte optimieren.
Deutschland will bis 2045 klimaneutral werden. Das heißt, es soll nicht mehr CO2 ausgestoßen werden, als über Wälder oder andere Wege absorbiert werden kann. Um dieses Ziel zu erreichen, setzt die Bundesregierung unter anderem auf den Ausbau erneuerbarer Energien. Dazu zählen auch Windenergieanlagen (WEA). Mit dem Wegfall der EEG-Förderung im vergangenen Jahr wurden die ersten Windräder nach 20 Jahren bereits aus dem Betrieb genommen. Doch in den Windenergieanlagen stecken kostbare Rohstoffe, die bisher nur ungenügend verwertet werden. Forschende vom Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES wollen daher gemeinsam mit dem Institut für Energie und Kreislaufwirtschaft (IEkrW) an der Hochschule Bremen ein neues Konzept entwickeln, das es künftig ermöglicht, Rotorblätter besser zu recyceln und nachzunutzen. Das Projekt wird im Rahmen des Programms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung - FONA3“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit 150.000 Euro gefördert.
Nachhaltiges Recycling-Konzept für Rotorblätter
„Die ganzheitliche Konzeptionierung ist wichtig, damit ein nachhaltiges Recycling-Konzept für Rotorblätter entsteht, das der Windindustrie einen klaren Rahmen gibt, um einen wettbewerbsfähigen Markt für Sekundärprodukte und Entsorgung zu schaffen. Dafür benötigen wir konkrete Umsetzungsstrategien“, erklärt Projektkoordinator Steffen Czichon, Abteilungsleiter Rotorblätter beim Fraunhofer IWES.
Beton und Stahl machen mit etwa 97% den Löwenanteil einer Windenergieanlage aus. Diese Materialien lassen sich bereits gut recyceln. Doch auch in den Rotorblättern stecken kostbare Rohstoffe – etwa Faserverbundkunststoffe (FVK) mit Carbon- und Glasfasern. Beim Rückbau der WEA werden diese aktuell direkt am Standort zerkleinert und abtransportiert. Die carbonhaltigen Materialien werden hierbei von den anderen Materialien für das Recycling getrennt, ebenso wie die dickwandigen Flanschbereiche mit den Metallbolzen bzw. Metallhülsen.
Bessere Recyclingquote auch für Sekundärrohstoffe
Der Hauptteil der Rotorblätter mit einer Matrix aus glasfaserverstärkten Kunststoffharzen (GFK), inklusive den darin verbauten sogenannten Sandwichmaterialien wie Balsaholz beziehungsweise Kunststoffschäume, wird wiederum zerkleinert und in der Zementindustrie als Ersatz für Sand und Kreide genutzt. Die CFK-Bauteile werden dann mittels großtechnischer Pyrolyse recycelt. Dabei wird der enthaltene Kunststoff thermisch zersetzt, so dass die Fasern zurückgewonnen und zu neuen Vliesen verarbeitet oder auch gemahlen in Spritzguss wiederverwendet werden können. Die bestehenden Recyclingkonzepte für die ausgemusterten End-of-Life-Windenergieanlagen wollen die Forschenden im Projekt KoReNaRo nun optimieren und weiterentwickeln. Ziel ist es, eine möglichst hohe Recyclingquote im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu erreichen und einen Markt für neu zu gewinnende Sekundärprodukte zu entwickeln und zu erschließen.
Demonstrationsanlage in Bremerhaven geplant
Geplant ist auch die Konzeptionierung einer Demonstrationsanlage zum Recycling von Rotorblättern. Als Standort wird Bremerhaven anvisiert. Dafür soll zunächst ein Konzept zur automatisierten Erstbehandlung erstellt werden, bei der das Rotorblatt effektiver zerteilt und in seine Bestandteile zerlegt werden kann. Auch die weitere Nutzung und Verwertung der Hauptgurte, die dem Rotorblatt seine Stabilität geben, streben die Forschenden an. Darüber hinaus soll auch die Wiederverwertung des Balsaholzes als Holzschaum nunmehr im großtechnischen Maßstab angeschoben werden.
bb
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