LM Wind Power ist Teil des Konsortiums Zero wastE Blade ReseArch, das Industrieunternehmen wie Arkema und Owens Corning zusammenbringt.
Das „Zero wastE Blade ReseArch“-Konsortium hat ein Rotorblatt hergestellt, dass vollständig recyclebar ist. Das ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg der Windkraftindustrie zur Kreislaufwirtschaft. Der Windradflügel ist 62 Meter lang und wurde von LM Wind Power unter Verwendung eines speziellen, thermoplastischen Harzes namens Elium von Arkema hergestellt. Außerdem wurde ein spezielles Hochleistungsgewebe von Owens Corning eingesetzt.
Das im September 2020 gestartete Projekt ZEBRA ist eine Partnerschaft, die vom französischen Forschungszentrum IRT Jules Verne geleitet wird und Industrieunternehmen wie Arkema, CANOE, Engie, LM Wind Power, Owens Corning und SUEZ zusammenbringt. Ziel ist es, die technische, wirtschaftliche und ökologische Relevanz von thermoplastischen Windturbinenblättern in vollem Umfang zu demonstrieren, wobei ein Öko-Design-Ansatz das Recycling erleichtern soll.
Im Rahmen des Projekts hat LM Wind Power in seinem Werk im spanischen Ponferrada das weltweit größte Blatt aus thermoplastischem Kunststoff entwickelt und gebaut. Dieser Meilenstein wurde nach einem Jahr der Materialentwicklung und -prüfung erreicht, unterstützt durch Prozessversuche der Konsortialpartner auf Teilkomponentenebene.
Der flüssige thermoplastische Kunststoff eignet sich perfekt für die Herstellung großer Teile durch Harzinfusion in Kombination mit Hochleistungsgeweben von Owens Corning. Der daraus resultierende Verbundwerkstoff bietet ähnliche Leistungen wie duroplastische Harze, jedoch mit einem entscheidenden, einzigartigen Vorteil: der Recyclingfähigkeit.
Elium-basierte Verbundwerkstoffkomponenten können mit einer fortschrittlichen Methode, dem chemischen Recycling, recycelt werden, die es ermöglicht, das Harz vollständig zu depolymerisieren, die Fasern vom Harz zu trennen und ein neues, wiederverwendbares Harz und hochmoduliges Glas zu gewinnen, wodurch der Kreislauf geschlossen wird.
Diese Methode wird an allen Verbundstoffteilen getestet, einschließlich der bei der Produktion anfallenden Abfälle. Owens Corning ist auch für die Suche nach Lösungen für das Recycling von Glasfasern durch Umschmelzen oder Wiederverwendung in verschiedenen Anwendungen zuständig. Zusätzlich zu den Materialtests und Prozessversuchen haben die Unternehmen auch Fortschritte bei der Entwicklung und Optimierung des Herstellungsprozesses durch den Einsatz von Automatisierung gemacht, um den Energieverbrauch und den Produktionsabfall zu reduzieren.
Vision: Windkraftflügel ohne Abfall
„Mit diesem Projekt gehen wir zwei entscheidende Herausforderungen der Industrie an. Einerseits kommen wir mit unserer Vision von Zero Waste Blades voran, indem wir Produktionsabfälle vermeiden und recyceln. Zum anderen heben wir die Wiederverwertbarkeit von Rotorblättern auf ein neues Niveau: Das thermoplastische Verbundwerkstoffmaterial am Ende der Lebensdauer der Rotorblätter hat einen hohen Wert an sich und kann in anderen Industrien als Materialverbund verwendet werden, kann aber auch depolymerisiert und das Harz in der Produktion neuer Rotorblätter wiederverwendet werden“, erklärt John Korsgaard von LM Wind Power.
LM Wind Power wird nun in seinem Test- und Validierungszentrum in Dänemark die Lebensdauer der Struktur in vollem Umfang testen, um die Leistungsfähigkeit des für die Herstellung des Blattes verwendeten Verbundwerkstoffs und seine Machbarkeit für eine zukünftige nachhaltige Blattproduktion zu überprüfen. Sobald diese Tests abgeschlossen sind, werden auch die End-of-Life-Recyclingmethoden validiert. Die nächsten Schritte sind das Recycling von Produktionsabfällen, die Demontage und das Recycling dieser ersten Schaufel sowie die Analyse der Testergebnisse.
„Die Arbeiten am ZEBRA-Projekt schreiten planmäßig voran. Das Projekt verfügt über alle notwendigen Kompetenzen für den Einsatz nachhaltiger thermoplastischer Windturbinenblätter. Die Herstellung dieses ersten Blattes ist ein großer Erfolg für das gesamte Konsortium und für die Windindustrie im Allgemeinen“, so Céline Largeau, Projektleiterin am IRT Jules Verne.
Bis zum Ende des Projekts im Jahr 2023 will das Konsortium rund um LM Wind Power die Herausforderung gemeistert haben, den Windenergiesektor auf nachhaltige Weise nach den Grundsätzen des Ökodesigns in den Kreislauf der Wirtschaft einzubinden.
Martin Ulrich Jendrischik, Jahrgang 1977, beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren als Journalist und Kommunikationsberater mit sauberen Technologien. 2009 gründete er Cleanthinking.de – Sauber in die Zukunft. Im Zentrum steht die Frage, wie Cleantech dazu beitragen kann, das Klimaproblem zu lösen. Die oft als sozial-ökologische Wandelprozesse beschriebenen Veränderungen begleitet der Autor und Diplom-Kaufmann Jendrischik intensiv. Als „Clean Planet Advocat“ bringt sich der gebürtige Heidelberger nicht nur in sozialen Netzwerken wie Twitter / X oder Linkedin und Facebook über die Cleanthinking-Kanäle ein.