Da sich viele Windkraftanlagen auf der Welt dem Ende ihrer 20- bis 30-jährigen Betriebslebensdauer nähern, sind drei Unternehmen auf der Suche nach innovativen Lösungen – chemischer, mechanischer und präventiver Art – für den Umgang mit Turbinenabfällen.
Die Entsorgung von Rotorblättern von Windkraftanlagen am Ende ihrer Betriebslebensdauer stellt für diesen Sektor ein Umweltproblem dar, das darauf abzielt, diese Auswirkungen abzumildern.
Berichten zufolge sind die aus glasfaserverstärktem Polymer gefertigten und mit Epoxidharz überzogenen Turbinen so konzipiert, dass sie die Aerodynamik maximieren und ein geringes Gewicht beibehalten, um strukturelle Spannungen zu reduzieren und die erforderliche Steifigkeit zum Einfangen des Windes bereitzustellen.
Das Problem besteht darin, dass Epoxidharze so konzipiert sind, dass sie rauen Wetterbedingungen standhalten, langlebig sind und daher schwer abzubauen sind.
Die starke Beschichtung wiederum macht es nahezu unmöglich, die Materialien, aus denen die Klinge besteht, zu trennen, und die Trennung der Fasern vom Polymer durch hohe Temperaturen führt zur Zersetzung der Kunststoffteile und zur Beschädigung der Glasfaser.
Neue Turbinenblätter vor der Installation in einem Windpark in China
- Rotierende Windkraftanlagen:
Nach Angaben von GlobalData, der Muttergesellschaft von Energy Monitor, einer Website zum globalen Übergang zu sauberer Energie, gibt es weltweit mehr als 317.000 aktive Onshore-Windkraftanlagen, während weitere 12.000 Offshore-Windkraftanlagen aktiv sind.
Seit dem Bau des ersten Windparks im US-Bundesstaat New Hampshire im Jahr 1980 waren bisher mehr als 12.600 Turbinen außer Betrieb.
Analysten gehen davon aus, dass die Zahl der Windkraftanlagen, die recycelt werden müssen, schnell wachsen wird, da sich viele von ihnen dem Ende ihrer 20- bis 30-jährigen Betriebslebensdauer nähern.
Ebenso legt die EU-Abfallrahmenrichtlinie fest, dass die Deponierung die „am wenigsten bevorzugte Abfallbewirtschaftungsoption“ ist und fordert Vermeidung und Vorbereitung für Wiederverwendung, Recycling und Verwertung.
Obwohl schätzungsweise 800.000 Tonnen Turbinenschaufeln jährlich auf Mülldeponien landen, gibt es eine ernsthafte Nachhaltigkeitsherausforderung, an deren Bewältigung die Unternehmen arbeiten.
- Methoden zur Entsorgung von Rotorblättern von Windkraftanlagen:
1- Mechanische Lösung:
Auch wenn die Frage der nachhaltigen Entsorgung von Rotorblättern von Windkraftanlagen ein Problem für die Branche darstellt, bietet sie eine Chance für Innovationen.
Dazu gehört laut Energy Monitor, einer Website, die sich auf den globalen Übergang zu sauberer Energie konzentriert, Continuum, das mit dem Maschinenpartner Dieffenbacher zusammenarbeitet, um Glasfaserabfälle in Baumaterialien umzuwandeln.
„Wir verwenden einen zu 100 % mechanischen Recyclingprozess, der auf einer komplexen Reihe von Maschinen beruht“, sagte Martin Dronfield, CEO von Continuum.
Er erklärte, dass das „vordere Ende“ des Prozesses „eine abgelaufene Zusammensetzung mechanisch in kleine Partikel und Bestandteile auflöst“ und das „hintere Ende“ das Material mit neuem Harz wieder aufbaut und es in leistungsstarke, hochwertige Bauplatten umwandelt , die beim Bau von Fassaden, Betonschalungen, Türen, Fußböden und Wandmaterialien für Nassräume verwendet werden. .
2 – Chemische Lösung:
Vestas Wind Systems hat sich für eine andere Technologie entschieden und im Februar 2023 einen „neu entdeckten chemischen Prozess“ angekündigt.
Bei dieser Methode werden die Rotorblätter zerlegt, um hochwertige Materialien zu erzeugen, die zur Herstellung neuer Rotorblätter wiederverwendet werden können, was nach Angaben der spezialisierten Energieplattform zu einer Kreislaufwirtschaft für die Industrie führen könnte.
„Wenn diese neue Technologie in großem Maßstab angewendet wird, können alte Rotorblattmaterialien, die sich derzeit auf Mülldeponien befinden, sowie Rotorblattmaterialien, die in aktiven Windparks zu finden sind, abgebaut und wiederverwendet werden“, sagte Lisa Ekstrand, Vizepräsidentin und Leiterin für Nachhaltigkeit des Unternehmens. Neu in der Windenergiebranche und beschleunigt den Weg zur Verwirklichung einer Kreislaufwirtschaft.
In einer Überprüfung der FRP-Recyclingtechnologien aus dem Jahr 2023 stellten Forscher fest, dass chemische Prozesse zwar „aufgrund der großen Menge an verarbeitetem Recyclingmaterial anfälliger für die industrielle Expansion“ seien, ein Hindernis jedoch weiterhin „der hohe Energieverbrauch“ bleibe. .
3 – Vorbeugende Lösung:
Mohit Prasad, Leiter der GlobalData-Praxis, betont, dass LM Wind Power „eine entscheidende Rolle dabei spielt, seine Kunden bei der Entwicklung vollständig kreisförmiger Windkraftanlagen zu unterstützen, die bei ihrer Produktion weniger Abfall erzeugen.“
Das Unternehmen arbeitet daran, Abfall während des Herstellungsprozesses zu vermeiden, und Berichten zufolge werden 20–25 % der von den Rotorblattherstellern von Windkraftanlagen eingekauften Materialien nicht im Endprodukt verwendet.
Frühere Schätzungen ergaben, dass „der bei der Herstellung und Wartung entstehende Abfall zwischen 16 % und 45 % der Masse der Rotorblätter von Windkraftanlagen ausmacht“.
LM Wind Power versucht, dies zu reduzieren, indem es bis 2030 abfallfreie Rotorblätter herstellt.