Recycling von Windrädern und Windparks

Einige Fakten über Windparks und „windbetriebene“ Energie.

Windturbinen können sowohl an Land als auch auf dem Meer aufgestellt werden. Die Turbinenkonstruktionen selbst haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt und sind immer größer und effizienter geworden, was letztendlich zu einer höheren Erzeugungskapazität geführt hat.

Die Grundkonstruktion der heutigen kommerziellen Turbinen sind horizontal ausgerichtete Windturbinen, die aus einem Rotor mit drei Blättern aus Glasfaser bestehen, die in eine Nabe münden, die wiederum an einem zentralen Teil (Gondel) auf einem Stahlturm befestigt ist.

Verschiedene andere Maschinen und Betonfundamente sind ebenfalls Teil der Konstruktion moderner Windturbinen, die aus mehr als 8.000 Teilen pro Turbine bestehen. Die Rotorblätter von Windkraftanlagen sind im Durchschnitt etwa 50 Meter lang. In letzter Zeit geht der Trend zu längeren Rotorblättern in größeren Turbinen und höheren Türmen, um die Stromproduktion zu steigern. Einige der größten Blätter, die derzeit produziert werden, erreichen eine Länge von 60-80 Metern.

Was die Lebensdauer betrifft, so halten Windturbinen im Durchschnitt etwa 25 Jahre. Etwa 85 Prozent der Komponenten der Turbine – wie Stahl, Kupferdraht, Elektronik und Getriebe – können recycelt oder wiederverwendet werden.

Die größte Herausforderung für das Recycling sind die beweglichen Windmühlenflügel, die aus Fiberglas (einem Verbundwerkstoff) bestehen. Daher sind sie leicht, um die Leistung zu gewährleisten, und dennoch robust genug, um Stürmen, Temperaturspitzen und mechanischen Stößen standzuhalten.

Was ist das Problem mit dem Recycling von Windrädern?

Die gemischte Beschaffenheit des Materials dieser Komponenten macht es schwierig , den Kunststoff von den Glasfasern zu trennen, um sie zu verarbeitbarem Glasfasermaterial weiterzuverarbeiten . Im Gegensatz dazu bedeutet die für Windmühlenflügel erforderliche Festigkeit, dass es auch physisch schwierig ist, sie auseinander zu reißen.

Die Rotorblätter von Windkraftanlagen müssen entsorgt oder recycelt werden, wenn die Turbinen am Ende ihrer Lebensdauer stillgelegt werden oder wenn Windparks aufgerüstet werden. Dies ist ein Prozess, der als„Repowering “ bekannt ist, d.h. die Installation von leistungsstärkeren Turbinen. Dies ist der Zeitpunkt, an dem die Klingen durch modernere, meist größere und energieeffizientere Klingen ersetzt werden können.

Obwohl es möglich ist, die Windflügel während der Stilllegung oder des Re-Powering-Prozesses vor Ort in mehrere Teile zu zerlegen, ist der Transport dieser Teile zum Recycling oder zur Entsorgung immer noch schwierig und teuer. Und der Prozess des Schneidens der Blätter selbst mit extrem starken Klingen erfordert riesige Ausrüstung. Wir sprechen hier von Geräten wie fahrzeugmontierten Seilsägen oder Diamantsägen, ähnlich denen, die in Steinbrüchen verwendet werden.

Da es derzeit nur wenige Möglichkeiten für das Recycling von Schaufeln gibt, wird die überwiegende Mehrheit der Schaufeln, die das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht haben , entweder an verschiedenen Orten deponiert, auf Mülldeponien gebracht oder, was am häufigsten vorkommt, in Wüstengebieten als umweltfreundlicher Abfall vergraben (Turbinenschaufeln haben normalerweise keine Auswirkungen auf die Umwelt, in der sie vergraben werden).

Allein in Europa werden in den nächsten Jahren schätzungsweise 14.000 Windturbinenblätter ausgemustert. Wenn also kein geeignetes Verfahren zu ihrer Wiederverwertung entwickelt wird, werden wir sie am Ende in der Erde vergraben oder auf riesigen Mülldeponien entsorgen.Mehrere Verfahren werden derzeit getestet: Deutschland zum Beispiel recycelt Turbinenschaufeln in Zement – mechanisches Recycling, Solvolyse und Pyrolyse funktionieren. Es werden auch Versuche unternommen, stillgelegte Rotorblätter in Tiefbauprojekten als Teil von Bauwerken oder Stromleitungsmasten zu verwenden. Wenn man all dies berücksichtigt, wären Windräder aus Holz sicherlich eine interessante Lösung, aber für RES sind sie ein eher fernes Konzept.

Wie geht die Welt mit dem Recycling von Windrädern und Windparks um?

Ein wichtiger Aspekt des Recyclings von Verbundwerkstoffen ist die Sicherstellung eines positiven Ergebnisses des Recyclingprozesses im Vergleich zur Alternative der Deponierung. Ein Beispiel kommt aus Deutschland, wo das Konzept des Recyclings von Windturbinenflügeln zu Zement vor etwa einem Jahrzehnt in einer Anlage entwickelt wurde, die in Zusammenarbeit zwischen Geocycle, einer Geschäftseinheit des Baustoffkonzerns HolcimAG, und Zajons gebaut wurde.

Eine weitere Option für das RES-Recycling ist die Herstellung von Pellets oder Brettern, die in der Tischlerei verwendet werden können. Im Jahr 2019 hat Global Fiberglass Solutions in den USA mit der Produktion eines Produkts namens EcoPoly Pellets begonnen und wird bald zusätzlich eine Version in Plattenform herstellen. Diese Produkte sind für das Recycling von ausgedienten Windturbinenblättern zertifiziert, und zwar mittels Radiofrequenz-Identifikation (RFID) vom Blatt bis zum Endprodukt. EcoPoly Pellets können zu einer Vielzahl von Produkten wie Lagerpaletten, Bodenbelägen oder Parkpfosten verarbeitet werden. Mehrere andere große Konzerne entwickeln auch andere Technologien wie mechanisches Recycling, Solvolyse und Pyrolyse, die der Industrie im Idealfall zusätzliche Optionen für den Umgang mit Glasfaserblättern nach deren Fertigstellung bieten werden.

Einige interessante Lösungen, an denen wir derzeit arbeiten….

Lightief arbeitet derzeit an einem mobilen Sattelauflieger mit Seilklingen, um vor Ort Windmühlenflügel für den Abriss zu schneiden. Das bedeutet geringere Transportkosten und eine schnellere Ankunft am endgültigen Recyclingstandort für Windkraftanlagen.

Außerdem läuft ein Projekt zum Recycling der Schaufeln selbst, bei dem Pellets und Presslinge hergestellt werden und die Möglichkeit kommerzieller Anwendungen für die aus dieser Form des Recyclings gewonnenen Produkte besteht. Wir arbeiten auch an einem Projekt zur Verwendung von Elementen aus abgeschnittenen Windmühlenflügeln für die Kleinarchitektur und das Bauwesen (z.B. für die Vordächer von Fahrradunterständen, Bahn- und Bushaltestellen, Elemente der Parkarchitektur und Kinderspielplätze).

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