PulFer24: Pultrusionsbasierte Fertigungseinheit für große UD-faserverstärkte Strukturbauteile 24

Auf einen Blick

• In der Rotorblattfertigung werden pultrusionsbasierte Rotorblattgurte vermehrt eingesetzt. Einsparpotenziale, etwa beim Materialverbrauch oder Transport, sind indes noch nicht ausgereizt.
• Im Forschungsprojekt PulFer24 wird daher ein Fertigungskonzept entwickelt, das unter anderem eine höhere Flexibilität bietet und die Transportwege reduziert.
• Das Fraunhofer IWES ist neben der Projektkoordination auch für die Entwicklung von Prozesstechnologien sowie die Prozess- und Qualitätskontrolle verantwortlich.

Herausforderung

Die Fertigung von Rotorblättern einer Windenergieanlage erfolgt unter hohem Kostendruck. Pultrusionsbasierte Rotorblattgurte, bieten eine hohe Prozessstabilität in der Fertigung und gute mechanische Eigenschaften. Daher kommen sie immer häufiger zum Einsatz.

Trotzdem gibt es noch Einsparpotenziale, etwa beim Transport oder durch die Vermeidung von Hilfsstoffen, die am Ende des Prozesses als Abfall anfallen. Kostensenkend kann zudem der Ersatz von Kohlefasern durch moderne Hochmodul-Glasfasern in der Pultrusion wirken. Aufgrund zunehmender Rotorblattlängen und -massen haben prozentual kleine Veränderungen bereits deutliche Auswirkungen auf den absolut benötigten Materialbedarf.

Lösung

Im Verbundprojekt PulFer24 entwickeln die Projektpartner ein innovatives Fertigungskonzept mit neuen Prozessen und neuer Maschinentechnik zur endfertigungsnahen Produktion von Rotorblattgurten. Ziel ist, die Produktionskosten für Rotorblätter und deren Gurte zu reduzieren und gleichzeitig die Versorgungssicherheit für die Rotorblattproduktion zu erhöhen. Das neue Fertigungsverfahren soll in neuen Rotorblattdesigns berücksichtigt werden und so die Produktion der Rotorblätter effizienter gestalten.

Um eine Pultrusion nahe der Rotorblattformen und eine Weiterverarbeitung der Pultrudate ohne Zwischentransporte möglich zu machen, wird die am Fraunhofer IWES zur Verfügung stehende Technik erweitert und umgebaut. Ferner wird mittels angepasster Fertigungs- und Messtechnik eine verbesserte Prozesssteuerung und -überwachung erarbeitet.

Das Fraunhofer IWES ist unter anderem für die Entwicklung von Prozesstechnologien sowie die Prozess- und Qualitätskontrolle verantwortlich. Die Erprobung und Validierung des Fertigungskonzeptes erfolgt im DemoCenter des Instituts in Bremerhaven.

Mehrwert  

PulFer24 trägt dazu bei, nicht nur die Kosten bei der Produktion von Rotorblättern zu senken, sondern auch den CO₂-Fußabdruck von Windenergieanlagen zu reduzieren. Der Einsatz moderner Materialien ermöglicht es außerdem, die Materialverfügbarkeit zu erhöhen. Durch die kompakte Prozesskette kann zudem der Materialeinsatz effizienter gestaltet werden.