RobWIND

Verbundforschungsprojekt:

Roboterbasierte Materialwiedergewinnung für Rotorblätter von Windenergieanlagen

Projektziel

Für ein gezieltes Recycling der verschiedenen Materialien im Rotorblatt ist es notwendig, deren Lage in den Blattschalen genau zu kennen (Bild 1). Diese Aufgabe soll mittels einer teilautomatisierten Inspektionsplattform gelöst werden. Sie macht mit Hilfe von Thermografiekameras das Innere der Blattschalen sichtbar und erstellt eine digitale Karte der im Blatt verbauten Materialien (Bild 2).

Mit diesen Informationen kann anschließend ein standardisierter Industrieroboter mit aufgesetzten Wasserstrahlschneider Bereiche mit verschiedenen Blattmaterialien automatisiert voneinander trennen (Bild 3). Da der Roboter mobil einsetzbar ist, kann diese Zerlegung direkt am Fuße der Windenergieanlage erfolgen. Dies erleichtert auch den Transport der Blätter erheblich, da nun wenige Meter große Segmente des Blattes vorliegen. Demgegenüber besitzt ein modernes Rotorblatt häufig eine Länge von über 70 Metern, was den Transport zu einem anspruchsvollen und kostenintensiven Projekt macht.

Hintergrund

Die Windenergie zählt zu den nachhaltigsten Formen der Energieerzeugung überhaupt. Einzig zur Herstellung und den Aufbau der Anlagen werden nennenswert Ressourcen und Energie aufgewendet. Beim Abbau können zudem die Metall- und Betonkomponenten gut recycelt werden.

Das Recycling der Rotorblätter ist allerdings bis jetzt nicht hinreichend entwickelt. Dies liegt daran, dass verschiedenste Materialien im Rotorblatt in einem Kunststoff eingeschlossen sind. Dieser Kunststoff, ein Duroplast, kann nicht zum einfachen Trennen der Materialien geschmolzen werden.

Daher werden Rotorblätter bisher ohne Rücksicht auf die Materialien im Inneren geschreddert und anschließend thermisch verwertet. Wegen der mittel- und langfristig stark wachsenden Menge an ausgedienten Rotorblättern kann diese Art der Verwertung allerdings nicht beliebig weiter fortgeführt werden. Außerdem gibt es bestimmte Blattelemente, welche zwingend vor dem Zerkleinern entfernt werden müssen.

Moderne Rotorblätter besitzen zum Beispiel häufig einzelne Bereiche, welche aus Kohlenstofffasern bestehen. Diese können nicht auf die herkömmliche Art verwertet werden. Sie sind außerdem ein wertvolles Material, weshalb eine getrennte Verwertung auch finanziell sinnvoll ist.

Herausforderung

Die Schalen von Rotorblättern sind nicht homogen aufgebaut (Bild 1). In verschiedenen, jeweils großflächigen Bereichen dominieren sehr unterschiedliche Werkstoffe wie Glasfasern, Kohlenstofffasern, Schaumstoffe und Balsaholz. Ist das Rotorblatt unlackiert sind diese Gebiete deutlich zu erkennen.

Vor der Installation am Windrad werden die Blätter jedoch lackiert. Dadurch ist es nicht mehr sichtbar wo die Materialgrenzen verlaufen.  

 

Projektlaufzeit: 01.11.2025 bis 31.10.2027