Giganten-Recycling Ausgediente Windkraft-Rotorblätter werden jetzt recycelt

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Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF)

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In diesem Jahr hat sich Europas Windenergiebranche selbst verpflichtet, dass Rotorblätter von Windturbinen nicht auf Deponien enden. Dafür gibt es nun auch ein Forschungsprojekt ...

Das von der EU geförderte Forschungsprojekt Rewind zeigt laut Beschreibung der deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) begehbare Wege auf, um die Verbundwerkstoff-Abfälle, die durch ausgediente Windkraft-Rotorblätter anfallen, wiederzuverwenden. Die DITF sind dabei nur einer von 13 Projektpartnern aus sieben Ländern. Rewind steht für „Efficient Decommissioning, Repurposing and Recycling to increase the Circularity of end of life Wind Energy Systems“. Die Projektpartner entwickeln dafür grundlegende Möglichkeiten für die Demontage, das Recycling und die Wiederverwendung der Rotorblätter respektive der Faserverbundwerkstoffe (FVK, oder auch Composites). Das erklärte Ziel ist es, die Windkraft-Rotorblätter in einem Werkstoff-Kreislauf zu halten, anstatt sie zu deponieren oder gar zu verbrennen. Das Konsortium habe auch schon ein Modell validiert, mit dem sich das mechanische Verhalten der wiedergewonnenen Materialien mit einer Genauigkeit von über 90 Prozent vorhersagen ließe. Damit sind sie für anspruchsvolle Anwendungen – zum Beispiel für Elektrofahrzeuge oder als Dämmstoffe geeignet. An den DITF werden aus den von den Projektpartnern rezyklierten Glas- und Carbonfasern außerdem Garne und Gewebe für neue Bauteile oder für Reparatur-Sets von Windkraftanlagen entwickelt. In einem ersten Schritt wurden schon recycelte Fasern untersucht, was vor allem im Hinblick darauf geschah, für welche Verarbeitungsverfahren sie geeignet sind.

Das machen die DITF mit ausgedienten Rotorblättern

Das Forschungsteam aus Denkendorf verfolgt dabei zwei Verfahren: In der ersten Prozessroute werden die rezyklierten Glasfasern zu hochwertigen textilen Verstärkungsstrukturen verarbeitet. Dazu werden die Fasern vorab „geöffnet“, gekrempelt, zu Garnen versponnen und anschließend zu Geweben verarbeitet, die entweder in eine oder in zwei Richtungen verstärkt sind. Ein erster Meilenstein war die Entwicklung eines rezyklierten Glasfasergarns (r-GF / Polyamid-6-Garns) mit einem Faservolumengehalt von rund 40 Prozent, das für thermoplastische Verbundanwendungen, beispielsweise für Strukturbauteile im Automobilbau, geeignet ist. Es ist darüber hinaus gelungen, ein Garn herzustellen, das sogar aus 98 Prozent rezyklierten Glasfasern besteht, wie die Bayern betonen. Daraus wurde, wie man erfährt, auch ein Gewebe hergestellt. Und zwar mit paralleler Faserausrichtung (UD-Gewebe / UD = Unidirektional). Damit konnte erstmals gezeigt werden, dass sich gezielt ausgerichtete textile Verstärkungsstrukturen aus rezyklierten Glasfasern herstellen lassen, die auch noch optimal an mechanische Belastungen angepasst werden können. In der zweiten Prozessroute geht es um die Verarbeitung von Long Fiber Delamination Tapes (LFD-Tapes), die direkt aus den nicht mehr einsatzfähigen Windrotorblättern gehobelt werden. Die daraus hergestellten LFD-Tapes stellen allerdings eine neuartige Klasse textiler Halbzeuge aus vollständig ausgehärtetem glasfaserverstärktem Kunststoff-Rezyklat dar. Derzeit wird deshalb untersucht, inwieweit sie sich diese Zwischenprodukte als leistungsfähige Verstärkungsstrukturen für Faserverbundwerkstoffe eignen.

Die beteiligten Partner sind: Aimplas, Teckniker, das IPC – Centre Technique Industriel de la Plasturgie et des Composites, Miljøskærm, die Hochschule Pforzheim – Gestaltung, Technik, Wirtschaft und Recht, Alke Electric Vehicles, die Suez Group, Bcircular, Composite Patch, R-Nanolab, Ciaotech-Gruppo PNO und AEMAC.

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