Projektinhalt

Seit Ende 2020 erreichen Windenergieanlagen erstmals das Ende der gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz festgelegten Förderphase von 20 Jahren. Da ein Weiterbetrieb aufgrund technischer und wirtschaftlicher sowie baurechtlicher Gründe häufig nicht möglich ist, müssen die betroffenen Windenergieanlagen rückgebaut und ersetzt werden. Während es für die Baustoffe Stahl oder Beton,  aber auch Kupfer etablierte Verfahrenswege zur Rückgewinnung gibt, stellen die Rotorblätter aus faserverstärkten Kunststoffen ein bislang ungelöstes Problem dar. So warnte das Umweltbundesamt auf Basis der Ergebnisse eines durchgeführten Forschungsprojektes bereits Ende 2019 vor Engpässen bei den Recyclingkapazitäten für Rotorblätter aus faserverstärkten Kunststoffen. Ab 2024 erwartet das Umweltbundesamt ein Volumen an rückgebauten Rotorblättern von bis zu 70.000 Tonnen pro Jahr. Bislang verfügt die Recyclingbranche in Deutschland lediglich über eine einzige Methode zur Verwertung von größeren Mengen der Abfälle aus faserverstärkten Kunststoffen. Die in Flakes zerkleinerten Rotorblätter werden in der Zementindustrie thermisch verwertet. Dieser Verwertungsprozess emittiert jedoch nicht nur große Mengen an CO2, sondern führt die Faserverbundbauteile, die für eine Lebensdauer von deutlich über 20 Jahren geeignet sind, einer suboptimalen Endverwertung durch Verbrennen zu. Vor diesem Hintergrund und insbesondere aufgrund der Langlebigkeit und Robustheit von Faserverbundwerkstoffen fokussiert der vorliegende Antrag die Weiterverwertung von Rotorblattsegmenten für großserientaugliche Produkte im Infrastrukturbau. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die systematische Entwicklung und Untersuchung des gesamten ReUse-Prozesses von der Demontage und Zerlegung, über die Prüfung, konstruktive Anpassung und Qualifizierung für die Weiterverwendung bis hin zur Erprobung der neu entwickelten Produkte unter Realbedingungen. Nachfolgende Forschungsziele sollen im Gesamtvorhaben erreicht werden:

• Entwicklung einer Methode zur anwendungsabhängigen Segmentierung von Rotorblättern
• Entwicklung automatisierter und kostengünstiger Demontageprozesse unter Berücksichtigung von Anforderungen aus dem Umwelt- und Arbeitsschutz
• Entwicklung von Umformungsverfahren duroplastischer Bauteilabschnitte mit dem Ziel, gekrümmte Rotorblattbereiche in ebene Platten zu überführen 
• Entwicklung von Prüf- und Bewertungsmethoden sowie Methoden zur Beschreibung des Degradations- und Langzeitverhaltens für die wiederverwendeten Halbzeuge zur Qualifizierung der Bauteile für die anwendungsabhängige Weiterverwendung
• Entwicklung von Lösungen für geeignete Anwendungsfälle, insbesondere Lärmschutzwände aus Rotorblattsegmenten
• Qualifizierung der „ReUse“-Bauelemente für die Weiterverwendung im Bauwesen, insbesondere auch unter Tragsicherheitsaspekten, durch Vorarbeiten als Basis für die Beantragung von Zulassungen, z.B. für Lärmschutzwände
• Entwicklung eines Prozesses zur Verwendung granulierter und aufbereiteter Restelemente im Schleuderguss
• Ökonomische und ökobilanzielle Analyse und Bewertung des ReUse-Prozesses mit einem Schwerpunkt auf der Quantifizierung der CO2-Einsparung
• Konzepte zum Design vor Recycling bei neuen Rotorblättern

Projektbeteiligte

 Förderhinweis 

Das Forschungsvorhaben BladeReUse– Entwicklung einer Methode zur ressourceneinsparenden und CO2-reduzierenden Weiterverwendung von Rotorblättern im Infrastrukturbereich (Förderkennzeichen: 03LB3095A) wird im Rahmen des Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP LB) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.