Alternative Energie : Windenergie mit recyclebaren Stahl-Rotorblättern
Windkraftanlagen speisen umweltfreundlichen Strom in die Netze. Der überwiegende Teil großer Rotorblätter besteht dabei gewichtsbedingt aus faserverstärkten Kunststoffen. Diese Materialien lassen sich derzeit noch kaum recyceln, die Wiederverwertung ist sehr aufwendig. Forscher des Fraunhofer-Instituts IWU setzen daher auf Metall als Flügelmaterial, insbesondere auf Stahl für kleinere Anlagen. Das höhere Gewicht von Stahlflügeln ist hier noch nicht relevant und kann bei wachsenden Anlagengrößen durch den Einsatz von Leichtmetallen kompensiert werden.
"Zum einen werden die Windräder deutlich ökologischer, denn Stahl kann zu über 90 Prozent recycelt werden. Mit Metallrotorblättern wird Windkraft daher wirklich umweltfreundlich«, konkretisiert Marco Pröhl, Wissenschaftler am IWU. »Außerdem sinkt der Preis für die Rotorblätter in der Serienfertigung um bis zu 90 Prozent, verglichen mit solchen aus faserverstärktem Kunststoff. Und die Flügel lassen sich genauer fertigen.«
Ein weiterer Nutzen: Sie sind schneller produziert: Parallelisiert man den Prozess – wird also sofort ein neues Blech in die Fertigungslinie eingeschoben, wenn ein Flügel den ersten Fertigungsschritt hinter sich hat – fällt etwa alle 30 Sekunden ein fertiges Rotorblatt vom Band. Bei faserverstärkten Kunststoffen dauert dieser Vorgang dagegen meist mehrere Stunden.
Massentaugliche und automatisierbare Produktionsprozesse
Der Grund für diese Unterschiede liegt in den Fertigungsprozessen. Bei Flügeln aus faserverstärkten Kunststoffen ist oftmals viel Handarbeit notwendig. Die Herstellung von Metallrotoren hingegen lässt sich gut automatisieren, denn die Prozesse entsprechen denen der Automobilindustrie. Einen Flügel mit 15 Zentimetern Breite und 30 Zentimetern Länge haben die Forscher bereits hergestellt. An ihm optimierten sie die einzelnen Herstellungsschritte. In einem weiteren Schritt produzieren sie nun einen kompletten Rotor für eine Vertikalachs-Windkraftanlage mit 2,8 Metern Flügellänge und zwei Metern Durchmesser. An der belgischen Küste soll dieser dann zeigen, was er kann: auf einem Testfeld für kleine Windkraftanlagen.