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Das Fraunhofer WKI entwickelt innovative Lösungen zur Steigerung der Kreislauffähigkeit in der Windenergiebranche. Mit dem Fokus auf die Recyclingfähigkeit von Rotorblättern bei ihrer Konstruktion, sorgen die Forschenden für Nachhaltigkeit im Materialkreislauf. Durch ihre Expertise im Bereich Klebung von Holz und Hybridbauteilen haben Forschende des Fraunhofer WKI außerdem die Errichtung des aktuell höchsten Holzturms für kommerzielle Windkraftanlagen ermöglicht. Mit einem Exponat des Windkraftturms aus Holz sowie einem Rotorblatt und recycelten Produkten aus Rotorblättern zeigt das Fraunhofer WKI seine Expertise auf der LIGNA 2025, Halle 26, Stand B78.
Windenergie ist eine zentrale Säule der Energiewende in Deutschland. Mit rund 30.000 Windenergieanlagen fördert diese Form der Energiegewinnung nicht nur technologische Innovationen, sondern schafft auch Arbeitsplätze und reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Forschende des Fraunhofer WKI arbeiten an zukunftsweisenden Recyclingverfahren, die eine hochwertige stoffliche Verwertung von Rotorblättern ermöglichen.
Recyclingfähige Windkraft-Rotorblätter mittels lösbarer Harzsysteme
Eine Windenergieanlage hält etwa 20 bis 25 Jahre und muss dann entsorgt werden. Der Turm aus Stahl und Beton lässt sich schon sehr gut recyceln, die Rotorblätter bisher jedoch nicht. Sie bestehen aus komplexen Multimaterialverbünden – fest verklebt durch duroplastische, nicht lösbare Harzsysteme. Ein vielversprechender Lösungsweg: Mithilfe einer wiederlösbaren Matrix, Rotorblätter gleich so bauen, dass die Materialien sich nach Ende der Nutzungszeit sortenrein trennen lassen. Das Projekt »ReusaBlade« des Fraunhofer IWES, fokussiert sich auf Recyclingpfade für Rotorblätter, die in den kommenden Jahren gebaut werden. Mithilfe neuartiger, lösbarer Epoxidharze sollen werkstoffliche Trennungsstrategien entwickelt und erprobt werden, um Rotorblattmaterialien mehrfach nutzbar zu machen. Das hochwertige Recycling von Rotorblättern soll dadurch künftig einfacher, energiesparender und wirtschaftlicher werden.
»Gemeinsam mit dem Fraunhofer IWES und Industriepartnern erarbeiten wir hierfür industriell umsetzbare Produktions-, Trennungs- und Aufbereitungsverfahren. Der Fokus bei uns am Fraunhofer WKI liegt auf der Aufbereitung und Wiederverwendung von rückgewonnenen Glasfasern und Balsaholzkomponenten. Damit tragen wir dazu bei, dass Windenergieanlagen nach Ende ihrer Nutzungszeit zu 100 Prozent hochwertig wiederverwertet werden können«, berichtet Peter Meinlschmidt, Projektleiter am Fraunhofer WKI.
Recyclingtechnologien für kreislauffähige Faserverbundkunststoffe
Das Hauptziel des EU-Projekts »RECREATE«, das die Forschenden ebenfalls auf der LIGNA 2025 vorstellen, ist die Entwicklung von innovativen Technologien zur Förderung der profitablen Wiederverwendung von End-of-Life-Verbundwerkstoff-Komponenten für industrielle Anwendungen. Das Projekt gliedert sich in unterschiedliche technologische Use-Cases und adressiert eine Vielzahl unterschiedlicher Zielsektoren wie Windenergie oder Automobilindustrie. Die Fraunhofer-Institute IWU und WKI arbeiten gemeinsam mit weiteren Partnern an der Gestaltung und Fertigung wiederverwendbarer Faserverbundstrukturen eines Windkraftrotorblattes.
Die Forschungsschwerpunkte im Projekt sind unter anderem die demontagegerechte Konstruktion, die auf einer Modularisierung des Windrotorblattes beruht, Methoden für lösbare Klebverbindungen sowie zerstörungsfreie Prüfungen zur Beurteilung des Bauteilzustands. Darüber hinaus wird geprüft, inwiefern auch nachwachsende Rohstoffe eingesetzt werden können, um die Nachhaltigkeit der Windkraftanlage weiter zu steigern.
Auf der LIGNA 2025 werden ein Teil eines Rotorblattes sowie Produkte aus den Rezyklaten von Rotorblättern zu sehen sein.
Aktuell höchster Holzturm für Windkraftanlagen – Fraunhofer WKI berät bei der Verklebung
Für die Firma Modvion AB in Göteborg haben Forschende des Fraunhofer WKI die Klebungen eines Holzturms für Windkraftanlagen begleitet. Der „Wind of Change Tower“ wurde am 4. März 2024 eingeweiht und erreicht mit einer Gesamthöhe von 150 Metern den Status des derzeit höchsten hölzernen Windkraftanlagenturm der Welt. Er besteht aus vorgefertigten Modulen und ermöglicht CO2-Einsparungen von bis zu 90 Prozent im Vergleich zu Beton- oder Stahlkonstruktionen.
Der Holzturm bietet Vorteile im Leichtbau, da Holz eine höhere spezifische Festigkeit hat, was leichtere Konstruktionen und reduzierte Transportkosten ermöglicht. Zudem entfallen bei geklebten Holzkonstruktionen die Wartungsanforderungen für Schrauben und Bolzen.
Die Logistik wird durch vorgefertigte Module erleichtert, die mit Lastwagen transportiert und vor Ort montiert werden können. Diese Module bestehen aus Furnierschichtholzplatten (LVL) und ermöglichen große Höhen des Turms, wodurch intensivere Luftströmungen genutzt werden können.
Die Einzelmodule sind aktuell bis zu 14 Meter lang und werden vor Ort miteinander verklebt.
»Für die Umsetzung des Konzepts von Modvion AB ist das Kleben der Module auf der Baustelle unabdingbar und erfordert ein hohes Maß an Know-how, Vorbereitung sowie Eigenkontrolle. Mitarbeiter des Fraunhofer-WKI haben Modvion AB in klebtechnischen Fragen begleitet. Außerdem haben wir die Ausführungsklebungen auf der Baustelle begutachtet«, erklärt Malte Mérono, vom Fraunhofer WKI.
Die Entwicklungen am Fraunhofer WKI zeigen, wie innovative Materialien und Recyclinglösungen die Windkraftindustrie nachhaltiger gestalten können. Gemeinsam mit Partnern arbeiten die Forschenden daran, die Kreislauffähigkeit von Windkraftanlagen zu optimieren und die Ziele der EU zur Reduktion von CO2-Emissionen bis 2030 zu unterstützen.
Live erleben auf der LIGNA 2025!
Die Forschenden des Fraunhofer WKI präsentieren innovative Lösungen zur Steigerung der Nachhaltigkeit in der Windenergiebranche auf der LIGNA 2025, Halle 26, Stand B78. Mitaussteller ist der Internationale Verein für Technische Holzfragen e. V. iVTH.
Die LIGNA ist die Weltleitmesse für Werkzeuge, Maschinen und Anlagen zur Holzbe- und -verarbeitung und findet vom 26. bis zum 30. Mai in Hannover statt.
Mehr Informationen zu unserem Messeauftritt finden Sie hier:
www.wki.fraunhofer.de/ligna-2025
Wir freuen uns auf das Gespräch mit Ihnen!
Förderung
Das Projekt »ReusaBlade – Recyclingfähige Materialien für Rotorblätter und deren Wiederverwertung« wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) über den Projektträger Jülich (PtJ).
Das Projekt »EU RECREATE – Recycling technologies for circular reuse and remanufacturing of fiber-reinforced composite materials« wird gefördert von der Europäischen Union über das Förderprogramm »Horizon Europe Framework Programme (HORIZON)«.
Topic: HORIZON-CL4-2021-RESILIENCE-01-01
Das Fraunhofer WKI:
Wir bauen die Zukunft aus nachwachsenden Rohstoffen. Seit 1946.
Nachhaltigkeit ist seit der Gründung des Fraunhofer WKI im Jahre 1946 das zentrale Thema. Der Gründer und Namensgeber Dr. Wilhelm Klauditz gilt als Pionier der modernen Holzwerkstoffindustrie. Heute nutzt das Fraunhofer WKI die ganze Bandbreite nachwachsender Rohstoffe, um daraus nachhaltige Werkstoffe, Bauteile und Chemieerzeugnisse zu entwickeln.
Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Formgebung und Komponentenfertigung mit Biowerkstoffen, biobasierte Bindemittel und Beschichtungen, Funktionalisierung, Brandschutz, Werkstoff- und Produktprüfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen in Gebäuden und Fahrzeugen. Darüber hinaus gehört das Fraunhofer WKI zu den führenden Forschungseinrichtungen im Bereich Innenraumluftqualität.
Nahezu alle Verfahren und Produkte, die aus der Forschungstätigkeit des Instituts hervorgehen, werden industriell genutzt. Mit seiner Forschung und Entwicklung leistet das Fraunhofer WKI einen wichtigen Beitrag für den Aufbau einer biobasierten Kreislaufwirtschaft (Zirkuläre Bioökonomie).
https://www.wki.fraunhofer.de/de/presse-medien.html
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Bauwesen / Architektur, Energie, Umwelt / Ökologie, Werkstoffwissenschaften
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer
Deutsch
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