Europa setzt bei ausgedienten Windrotorblättern auf Recycling
Das von der EU geförderte Forschungsprojekt REWIND zeigt Wege auf, diese Verbundwerkstoffabfälle wiederzuverwenden. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) sind einer von 13 Projektpartnern aus sieben Ländern.
REWIND steht für Efficient Decommissioning, Repurposing and Recycling to increase the Circularity of end-of-life Wind Energy Systems. Die Projektpartner entwickeln grundlegende Technologien und Verfahren für die Demontage, das Recycling und die Wiederverwendung der Verbundwerkstoffe. Ziel ist es, die Windrotorblätter kreislauffähig zu machen statt sie zu deponieren oder zu verbrennen.
Das Konsortium hat ein Modell validiert, mit dem sich das mechanische Verhalten der wiedergewonnenen Materialien mit einer Genauigkeit von über 90 % vorhersagen lässt. Damit sind sie für anspruchsvolle Anwendungen wie zum Beispiel in Elektrofahrzeugen oder als Dämmstoff geeignet.
An den DITF werden aus den von den Projektpartnern rezyklierten Glas- und Carbonfasern Garne und Gewebe für neue Bauteile oder für Reparatur-Sets von Windkraftanlagen entwickelt. In einem ersten Schritt wurden recycelte Fasern untersucht, vor allem im Hinblick darauf, für welche Verarbeitungsverfahren sie geeignet sind.
Das Forschungsteam verfolgt zwei unterschiedliche Verfahren. In der ersten Prozessroute werden die rezyklierten Glasfasern zu hochwertigen textilen Verstärkungsstrukturen verarbeitet. Dazu werden die Fasern vorgeöffnet, gekrempelt, zu Garnen versponnen und anschließend zu Geweben verarbeitet, die entweder in eine oder in zwei Richtungen verstärkt sind. Ein erster Meilenstein war die Entwicklung eines rezyklierten Glasfasergarns (rGF/Polyamid-6-Garns) mit einem Faservolumengehalt von rund 40 %, das für thermoplastische Verbundanwendungen, beispielsweise für Strukturbauteile im Automobilbau, geeignet ist.
Es ist darüber hinaus gelungen, ein Garn herzustellen, das sogar aus 98 % rezyklierten Glasfasern besteht. Daraus wurde ein Gewebe mit paralleler Faserausrichtung (UD-Gewebe) gefertigt. Damit konnte erstmals gezeigt werden, dass sich gezielt ausgerichtete textile Verstärkungsstrukturen aus rezyklierten Glasfasern herstellen lassen, die optimal an mechanische Belastungen angepasst sind.
Die zweite Prozessroute untersucht die Verarbeitung von Long-Fiber-Delamination-(LFD)-Tapes, die direkt aus Windrotorblättern gehobelt werden, zu UD-Geweben. Diese LFD-Tapes stellen eine neuartige Klasse textiler Halbzeuge aus vollständig ausgehärtetem glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK)-Rezyklat dar. Derzeit wird untersucht, inwieweit sie sich diese Zwischenprodukte als leistungsfähige Verstärkungsstrukturen für Faserverbundwerkstoffe eignen.
Das Projekt wird durch das Horizon Europe Framework Programme (HORIZON) der Europäischen Union unterstützt.
