{"id":132129,"date":"2023-09-25T07:05:00","date_gmt":"2023-09-25T05:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=132129"},"modified":"2023-09-21T10:09:25","modified_gmt":"2023-09-21T08:09:25","slug":"pyrolyseverfahren-versprechen-nachhaltiges-recycling-von-faserverbundwerkstoffen-aus-rotorblattern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/pyrolyseverfahren-versprechen-nachhaltiges-recycling-von-faserverbundwerkstoffen-aus-rotorblattern\/","title":{"rendered":"Pyrolyseverfahren versprechen nachhaltiges Recycling von Faserverbundwerkstoffen aus Rotorbl\u00e4ttern"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Nach 20 bis 30 Jahre haben Windenergieanlagen ihre Lebensdauer erreicht. Anschlie\u00dfend werden sie abgebaut und dem Recyclingverfahren zugef\u00fchrt. Allerdings ist das Recycling der Faserverbundwerkstoffe, insbesondere aus dickwandigen Rotorblattteilen, bislang unzureichend. Stand der Technik ist die thermische oder mechanische Verwertung. F\u00fcr einen nachhaltigen und ganzheitlichen Recyclingprozess b\u00fcndelt ein Forschungskonsortium unter der Leitung des Fraunhofer IFAM ihr Know-how, um die eingesetzten Fasern durch Pyrolyse zur\u00fcckzugewinnen. Eine anschlie\u00dfende Oberfl\u00e4chenbehandlung und Qualit\u00e4tspr\u00fcfung der Rezyklate erm\u00f6glichen die erneute industrielle Anwendung.<\/strong><\/p>\n\n\n

\n
\"undefined\"
Offshore-Windpark. \u00a9 Fraunhofer IWES\/Gerrit Wolken-M\u00f6hlmann<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Windenergieanlagen lassen sich bereits heute zu sehr gro\u00dfen Teilen sauber recyceln. Bei den Rotorbl\u00e4ttern steht das Recycling jedoch erst am Anfang. Aufgrund der Nutzungsdauer von ca. 20 Jahren sind in den kommenden Jahren und Jahrzehnten steigende Rotorblattmengen zu erwarten, die einer m\u00f6glichst hochwertigen Verwertung zugef\u00fchrt werden m\u00fcssen. Im Jahr 2000 wurden beispielsweise ca. 6.000 Windenergieanlagen in Deutschland errichtet, die jetzt einem nachhaltigen Recyclingverfahren zugef\u00fchrt werden m\u00fcssen. Insgesamt waren im Jahr 2022 allein in Deutschland etwa 30.000 Windenergieanlagen an Land und auf See mit einer Leistung von 65 Gigawatt im Einsatz. [1]<\/p>\n\n\n\n

Da die Windenergie die wichtigste S\u00e4ule f\u00fcr eine klimaneutrale Stromversorgung ist, hat sich die Bundesregierung zum Ziel gesetzt, den Ausbau bis 2030 mit gr\u00f6\u00dferen und moderneren Anlagen weiter zu steigern. Die Offshore-Rotorbl\u00e4tter werden l\u00e4nger, der Anteil an eingesetzten Kohlenstofffasern wird weiter steigen \u2013 und somit auch die Abfallmengen. Zudem ist f\u00fcr die Zukunft zu erwarten, dass der bestehende Materialmix in den Rotorbl\u00e4ttern zunimmt und zum Recycling genaue Kenntnisse \u00fcber den Aufbau der Komponenten noch wichtiger werden. Dies unterstreicht die Dringlichkeit, insbesondere f\u00fcr das Recycling der dickwandigen Faserverbundwerkstoffe in den Rotorbl\u00e4ttern, nachhaltige Aufbereitungsverfahren zu entwickeln.<\/p>\n\n\n\n

\u00d6konomische und \u00f6kologische Recyclingl\u00f6sung f\u00fcr Faserverbundwerkstoffe in Sicht<\/h3>\n\n\n\n

Rotorbl\u00e4tter der jetzt zum Recycling anstehenden Windenergieanlagen setzen sich mit \u00fcber 85 Gewichtsprozent aus glas- und kohlefaserverst\u00e4rkten Duroplasten (GFK\/CFK) zusammen. Ein gro\u00dfer Anteil dieser Materialien befindet sich im Flansch- und Wurzelbereich sowie innerhalb der faserverst\u00e4rkten Gurte als dickwandige Laminate mit Wandst\u00e4rken von bis zu 150 mm. Die Erforschung des hochwertigen stofflichen Faserrecyclings als Endlosfaser ist nicht zuletzt wegen des Energiebedarfs zur Kohlenstofffaserproduktion von besonderer Bedeutung. Hier setzt das vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz gef\u00f6rderte Projekt \u00bbPyrolyse dickwandiger Faserverbundwerkstoffe als Schl\u00fcsselinnovation im Recyclingprozess f\u00fcr Rotorbl\u00e4tter von Windenergieanlagen\u00ab \u2013 kurz \u00bbRE SORT\u00ab \u2013 an. Ziel des Projektteams ist das vollst\u00e4ndige Recycling mittels Pyrolyse.<\/p>\n\n\n\n

Voraussetzung f\u00fcr eine hochwertige Verwertung der Faserverbundwerkstoffe ist die Trennung der Fasern von der zumeist duroplastischen Matrix. Die Pyrolyse ist f\u00fcr diesen Prozess zwar ein geeignetes Verfahren, konnte sich aber bislang nicht durchsetzen. Innerhalb des Projekts untersuchen und entwickeln die Projektpartner daher Pyrolysetechnologien, die das Recycling von dickwandigen Faserverbundstrukturen wirtschaftlich erm\u00f6glichen und sich von den heute \u00fcblichen Verwertungsverfahren f\u00fcr Faserverbundwerkstoffe technisch unterscheiden. Dabei werden sowohl eine quasikontinuierliche Batch- als auch die Mikrowellen-Pyrolyse betrachtet.<\/p>\n\n\n\n

Bei der Batch-Pyrolyse, die innerhalb des Vorhabens entwickelt wird, handelt es sich um einen Pyrolyseprozess, in dem die duroplastische Matrix dicker Faserverbundbauteile durch externe Erhitzung in \u00f6lige und vor allem gasf\u00f6rmige Kohlenwasserstoffverbindungen langsam zersetzt wird. Bei der Mikrowellenpyrolyse erfolgt die Energiezufuhr durch die Absorption von Mikrowellenstrahlung, sodass es zu einer inneren schnellen W\u00e4rmeentwicklung kommt. Die quasikontinuierliche Batch-Pyrolyse als auch die Mikrowellenpyrolyse erlauben die Abscheidung von Pyrolysegasen bzw. \u2013 \u00f6len. Die geplante Durchlauf-Mikrowellenpyrolyse erm\u00f6glicht zudem den Erhalt und die Wiederverwendung der Fasern in ihrer gesamten L\u00e4nge.<\/p>\n\n\n\n

Wie die Kreislaufwirtschaft gelingt \u2013 ganzheitliche Verwertung der gewonnenen Recyclingprodukte<\/h3>\n\n\n\n

In einem n\u00e4chsten Schritt werden die Oberfl\u00e4chen der zur\u00fcckgewonnenen Rezyklatfasern mittels atmosph\u00e4rischer Plasmen und nasschemischer Beschichtungen aufbereitet, um einer erneuten industriellen Anwendung zugef\u00fchrt werden zu k\u00f6nnen. Anhand von Festigkeitsuntersuchungen l\u00e4sst sich schlie\u00dflich entscheiden, ob die Rezyklatfasern erneut in der Windenergie oder beispielsweise im Automobilbau oder im Sportartikelbereich Einsatz finden.<\/p>\n\n\n\n

Die in der Batch- und Mikrowellenpyrolyse gewonnenen Pyrolyse\u00f6le und Pyrolysegase werden bez\u00fcglich der Nutzbarkeit als Rohstoff f\u00fcr die Polymersynthese (Pyrolyse\u00f6le) oder als Energiequelle zur energetischen Nutzung in Blockheizkraftwerken (BHKW) (Pyrolysegase) bewertet.<\/p>\n\n\n\n

Sowohl die quasikontinuierliche Batch-Pyrolyse als auch die Durchlauf-Mikrowellenpyrolyse versprechen einen wirtschaftlichen Betrieb und eine ma\u00dfgebliche Verringerung des \u00f6kologischen Fu\u00dfabdrucks bei der Entsorgung von Windenergieanlagen. Daher stehen die Chancen f\u00fcr eine technische Umsetzung und Verwertung der Projektergebnisse sehr gut, sodass mit diesem Projekt ein entscheidender Beitrag zum Erreichen der Nachhaltigkeits- und Klimaziele der Bundesregierung geleistet werden kann.<\/p>\n\n\n\n

[1] Bundesverband WindEnergie e. V.<\/p>\n\n\n\n

F\u00f6rderung<\/h3>\n\n\n\n

Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz BMWK
F\u00f6rderkennzeichen: 03EE3075A-F
Projekttr\u00e4ger: Projekttr\u00e4ger J\u00fclich (PtJ)<\/p>\n\n\n\n

Projektpartner<\/h3>\n\n\n\n
    \n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Windenergiesysteme IWES<\/li>\n\n\n\n
  • Fraunhofer-Institut f\u00fcr Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI<\/li>\n\n\n\n
  • Nordex SE<\/li>\n\n\n\n
  • BioProdukt Uthlede GmbH<\/li>\n\n\n\n
  • Institut f\u00fcr Energie und Kreislaufwirtschaft an der Hochschule Bremen GmbH<\/li>\n\n\n\n
  • ETW Energietechnik GmbH<\/li>\n\n\n\n
  • Fricke und Mallah Microwave Technology GmbH<\/li>\n\n\n\n
  • Plasmatreat GmbH<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Nach 20 bis 30 Jahre haben Windenergieanlagen ihre Lebensdauer erreicht. Anschlie\u00dfend werden sie abgebaut und dem Recyclingverfahren zugef\u00fchrt. Allerdings ist das Recycling der Faserverbundwerkstoffe, insbesondere aus dickwandigen Rotorblattteilen, bislang unzureichend. Stand der Technik ist die thermische oder mechanische Verwertung. F\u00fcr einen nachhaltigen und ganzheitlichen Recyclingprozess b\u00fcndelt ein Forschungskonsortium unter der Leitung des Fraunhofer IFAM ihr […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"\u00d6konomische und \u00f6kologische Recyclingl\u00f6sung f\u00fcr Faserverbundwerkstoffe in Sicht","footnotes":""},"categories":[17143],"tags":[18660,22111,14619,11841,16531,22640,22771],"supplier":[22775,22777,22776,22779,22778,22780,22774,22772,22773,22770],"class_list":["post-132129","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-recycling","tag-chemischesrecycling","tag-faserverbundwerkstoff","tag-klimaneutral","tag-kreislaufwirtschaft","tag-pyrolyse","tag-pyrolyseol","tag-windenergie","supplier-bioprodukt-uthlede-gmbh","supplier-etw-energietechnik-gmbh","supplier-fraunhofer-institut-fur-fertigungstechnik-und-angewandte","supplier-fraunhofer-institut-fur-holzforschung-wilhelm-klauditz-institut-wki","supplier-fraunhofer-institut-fur-windenergiesysteme-iwes","supplier-fricke-und-mallah-microwave-technology-gmbh","supplier-institut-fur-energie-und-kreislaufwirtschaft-an-der-hochschule-bremen-gmbh","supplier-materialforschung-ifam","supplier-nordex-se","supplier-plasmatreat-gmbh"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132129","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=132129"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132129\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=132129"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=132129"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=132129"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=132129"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}