{"id":114340,"date":"2026-04-30T02:52:00","date_gmt":"2026-04-30T00:52:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=114340"},"modified":"2026-04-29T15:52:54","modified_gmt":"2026-04-29T13:52:54","slug":"reparaturfaehige-rotorblaetter-fuer-windkraftanlagen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/zukunft\/reparaturfaehige-rotorblaetter-fuer-windkraftanlagen\/","title":{"rendered":"Reparaturf\u00e4hige Rotorbl\u00e4tter f\u00fcr Windkraftanlagen"},"content":{"rendered":"\n

Windturbinen und Rotorbl\u00e4tter sind auf eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren ausgelegt, nach sp\u00e4testens 30 Jahren steht ein Austausch an. <\/p>\n\n\n\n

Kurz nach der Jahrtausendwende setzte ein Boom bei Windkraftanlagen ein, sodass in Europa schon bald mehrere zehntausend Tonnen Verbundmaterialien ihr End of Life erreichen \u2013 pro Jahr. Dabei stellen ausgediente Rotorbl\u00e4tter aus glasfaserverst\u00e4rktem Kunststoff die Kreislaufwirtschaft vor erhebliche Herausforderungen: Thermische Verwertung oder Schreddern zur Beimischung kleinster Faserreste in Zement sind keine nachhaltigen Optionen; eine Deponierung ist in der Europ\u00e4ischen Union aus guten Gr\u00fcnden untersagt. F\u00fcr k\u00fcnftige Windkraftanlagen zeigt das Fraunhofer IWU gemeinsam mit Partnern im EU-Projekt RECREATE neue Wege bei Materialauswahl, F\u00fcgeverfahren und Design auf \u2013 damit verschlei\u00dfende Komponenten austauschbar gemacht und aus recyclingf\u00e4higen Materialien gefertigt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n

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\u00a9 RES-TAufbau des Forschungsrotorblatts: Pultrudierter Holm (Spar); die Rippen (Rips) bestehen aus Material, das die Forschenden aus einem ausgedienten Rotorblatt herausgeschnitten haben, als Beispiel f\u00fcr die zumindest teilweise Weiterverwendbarkeit von End-of-Life-Material.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Heutige Rotorbl\u00e4tter von Windkraftanlagen werden nahezu ausschlie\u00dflich in einer zweischaligen Bauweise gefertigt. Dabei entstehen zun\u00e4chst zwei separate Halbschalen, die sp\u00e4ter zur geschlossenen Blattstruktur miteinander verklebt werden. Diese Konstruktionsweise erm\u00f6glicht sehr gro\u00dfe Blattl\u00e4ngen von weit \u00fcber 80 Metern und l\u00e4sst sich gut mit Faserverbundwerkstoffen umsetzen. Die Fertigung beginnt in sehr gro\u00dfen, beheizten Negativformen, die jeweils eine Halbschale abbilden. In diese Formen werden Glasfaser- und teilweise Carbonfasergelege in mehreren Lagen eingelegt, meist vollst\u00e4ndig von Hand. Auch das Kernmaterial der Sandwichstruktur wird manuell positioniert, bevor weitere Faserlagen folgen. Anschlie\u00dfend wird der trockene Faseraufbau unter Vakuum mit Epoxid- oder Polyesterharz infiltriert, geh\u00e4rtet und aus der Form entnommen. Nach umfangreicher Nacharbeit werden in einer der Schalen Stege beziehungsweise Holme eingesetzt, die beiden Halbschalen exakt ausgerichtet und gro\u00dffl\u00e4chig verklebt. Dieser Prozess ist sehr arbeitsintensiv, insbesondere bei der Faserablage, der Kernplatzierung und dem abschlie\u00dfenden Finish, da die extreme Bauteilgr\u00f6\u00dfe und die komplexe Geometrie eine vollst\u00e4ndige Automatisierung bislang nur begrenzt zulassen. Entsprechend findet die Produktion \u00fcberwiegend in L\u00e4ndern mit niedrigen Lohnkosten statt.<\/p>\n\n\n\n

L\u00f6sbare Klebeverbindungen erlauben den rechtzeitigen Austausch von verschlissenen Teilen<\/h4>\n\n\n\n

Ein wichtiger Faktor f\u00fcr die Lebensdauer eines Rotorblatts ist die Vorderkante. Sie ist Wind, Staub und Regen ausgesetzt und verschlei\u00dft je nach Standortbedingungen als erstes. Kann die Vorderkante nicht als Modul getauscht werden, ist das gesamte Rotorblatt nicht mehr verwendbar. An dieser Stelle setzten Justus von Freeden vom Fraunhofer IWU Wolfsburg und seine Partner an: Der Aufbau des Forschungsrotorblatts ist modular; um einen durchgehenden, tragenden Holm sind am Demonstrator alle weiteren Komponenten angeklebt, die Vorderkante aus Thermoplast und Naturfasern ist dank einer l\u00f6sbaren Klebeverbindung austauschbar.<\/p>\n\n\n\n

Mit dem Austausch der Vorderkante ist ein Wirkungsgrad wie beim neuen Rotorblatt erreichbar<\/h4>\n\n\n\n

Mit steigendem Verschlei\u00df der Vorderkante verschlechtert sich das Str\u00f6mungsverhalten und der Wirkungsgrad sinkt. Bei einem rechtzeitigen Tausch kann also auch der Wirkungsgrad und damit die Wirtschaftlichkeit der Anlage \u00fcber einen langen Betriebszeitraum gesichert werden.<\/p>\n\n\n\n

Pultrudierter, durchlaufender Holm: Chance f\u00fcr automatisierte Fertigung<\/h4>\n\n\n\n

Doch das Design (for Manufacturing) des auf der IFAT gezeigten Demonstrators verfolgt ein weiteres, ehrgeiziges Ziel. Rotorbl\u00e4tter und damit Kernbestandteile von Windkraftanlagen sollen k\u00fcnftig dank eines hohen Automatisierungsanteils auch wieder in Europa wirtschaftlich hergestellt werden k\u00f6nnen. Einen wichtigen Beitrag dazu leistet ein Verfahren, das seit vielen Jahren bekannt ist: die Pultrusion. Dabei werden Endlosfasern durch ein Harzbad gezogen, in einer beheizten D\u00fcse geh\u00e4rtet und zu Profilen geformt. Beispielsweise k\u00f6nnte der Holm als Endlosprofil gezogen und in der ben\u00f6tigten L\u00e4nge abgeschnitten werden. F\u00fcr die Vorderkante k\u00f6nnten Organobleche, also faserverst\u00e4rktes Verbundwerkstoff-Halbzeuge aus Endlosfasern, die in eine thermoplastische Kunststoffmatrix eingebettet sind, erw\u00e4rmt und in einem hochautomatisierten Prozess umgeformt werden.<\/p>\n\n\n\n

Mit Naturfasern verst\u00e4rkte Thermoplaste sind besser f\u00fcr R-Strategien geeignet als mit Glasfasern kombinierte<\/h4>\n\n\n\n

Naturfaserverst\u00e4rkte Thermoplaste (NRFTP) wie beim Forschungsrotorblatt eingesetzt sind f\u00fcr R\u2011Strategien (Reuse, Repair, Refurbish, Remanufacture, Recycle) besser geeignet als glasfaserverst\u00e4rkte Thermoplaste, weil sie sich \u00fcber mehrere Nutzungs\u2011, Reparatur\u2011 und Recyclingstufen robuster verhalten und weniger kritische Schadensmechanismen aufweisen. Naturfaser\u2011Thermoplaste erm\u00f6glichen somit eine wesentlich bessere Integration in Design\u2011for\u2011Circularity\u2011Konzepte und praxisnahe Kreislaufstrategien. Dies gilt insbesondere f\u00fcr mechanisches Recycling. Dabei werden Bauteile am Lebensende zerkleinert, aufgeschmolzen und erneut zu Compounds oder Halbzeugen verarbeitet. Im Vergleich zu glasfaserverst\u00e4rkten Thermoplasten tolerieren NFRTP die in diesem Zuge unvermeidliche Faserverk\u00fcrzung besser, da Naturfasern schrittweise ihre Verst\u00e4rkungswirkung verlieren und nicht abrupt von \u00bbVerst\u00e4rkung\u00ab zu reinem St\u00f6rstoff degradieren.<\/p>\n\n\n\n

RECREATE: wegweisende L\u00f6sungen f\u00fcr eine nachhaltige Wasser- und Rohstoffwirtschaft<\/h4>\n\n\n\n

Im EU-Projekt RECREATE arbeiteten rund 20 Partner aus Forschung und Industrie koordiniert vom Politecnico di Milano (Italien), an Recyclingtechnologien f\u00fcr kreislauff\u00e4hige Faserverbundkunststoffe. An der Gestaltung und Fertigung des Demonstrators f\u00fcr wiederverwendbare Faserverbundstrukturen eines Windkraftrotorblatts waren neben den Instituten Fraunhofer IWU und Fraunhofer WKI die INVENT GmbH, RES-T und RESCOLL Applus beteiligt.<\/p>\n\n\n\n

RECREATE wurde durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 202 der Europ\u00e4ischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101058756 gef\u00f6rdert. Weitere Projektpartner in RECREATE: Tampere University (Finnland), ICAM Ouest (Frankreich), University of Patras (Griechenland), Fundacion Gaiker (Spanien), CNRS (Frankreich), Invent GmbH (Deutschland), Iris Technology Solutions (Spanien), Cobat Compositi (Italien), Rescoll (Frankreich), N. Benasedo S.p.A. (Italien), Carbon Cleanup GmbH (\u00d6sterreich), EDAG Engineering Group AG (Schweiz), HEAD Sport GmbH (\u00d6sterreich), Geven S.p.A. (Italien), APRA Europe (Belgien), AVK \u2013 Industrievereinigung Verst\u00e4rkte Kunststoffe e. V. (Deutschland), Grifo Multimedia Srl (Italien), Giacomelli Media Management (Slowenien) <\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Fraunhofer IWU 2026<\/a><\/p>\n

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