ReWert: Ressourcenschonende Verwertung von Rotorblättern

Auf einen Blick

• Bis 2037 werden etwa 83.000 Tonnen jährlich Rotorblattabfälle allein in Deutschland anfallen. Aktuelle Recyclingoptionen beschränken sich auf Verbrennung oder Beimengung im Zementwerk.
• Im Forschungsprojekt ReWert wird eine Pilotanlage zur selektiven Zerlegung und zum Recycling von Rotorblättern von Windenergieanlagen entwickelt, um eine hochwertige Materialrückgewinnung und Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen.
• Die Projektpartner prüfen die Nutzung von Pyrolyseöl, den Einsatz von Glasfasern im Klebstoff sowie ihre Wiederverwendung in der glasverarbeitenden Industrie. Außerdem erstellen sie Planrechnungen, Sensitivitätsanalysen sowie einen wirtschaftlichen Vergleich verschiedener Konzepte.
• Das Fraunhofer IWES koordiniert das Projekt und analysiert die zu erwartenden Rotorblattmengen und deren Bestandteile und untersucht deren Verwertungsmöglichkeiten. Weiterhin identifiziert das Fraunhofer IWES die verbauten Materialien, plant und automatisiert die Zerlegung und führt die Vorzerlegung durch.

Herausforderung

In Deutschland sind mehr als 35.000 Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von über 60 GW installiert. Bis 2037 werden jährlich im Maximum etwa 83.000 Tonnen Rotorblattabfälle allein in Deutschland anfallen. Rotorblätter bestehen aus komplexen Faserverbundstrukturen mit Glasfasern, Harzsystemen sowie Kernwerkstoffen wie Balsaholz und PVC-/PET-Schaum.

Hochwertiges Recycling ist bisher nur im Labormaßstab und kostenintensiv möglich. Rotorblätter werden zum Großteil verbrannt, die Müllverbrennungsanlagen können jedoch die zukünftig anfallenden Mengen nicht aufnehmen. Außerdem ist unter Nachhaltigkeitsaspekten eine Kreislaufführung der Materialien zu bevorzugen.

Lösung

Das Forschungsprojekt ReWert verfolgt das Ziel, Rotorblätter so zu zerlegen, dass Glasfasern, Schaumstoffe oder Balsaholz möglichst sortenrein für eine Weiternutzung gewonnen werden können. Dafür wird eine Pilotanlage eines Zerlege-Zentrums entwickelt. Durch eine selektive Zerlegung und anschließende sortenreine Sortierung sollen Glasfasern, Balsaholz, PVC-Schaum und PET-Schaum zur Weiterverwendung sowie das als Nebenprodukt der Pyrolyse anfallende Pyrolyseöl, gewonnen werden. Die Zerlegung erfolgt unter Einsatz von Thermografie zur Materialgrenzenerkennung, lasergeführter Visualisierung der Schnittlinien und automatisierter Schneidtechnik zur selektiven Trennung. Die Weiterbehandlung der herausgetrennten Bereiche erfolgt bei Volllaminaten durch die Pyrolyse zur Rückgewinnung der Glasfasern. Die Sandwichbereiche werden geschreddert und anschließend mittels der Schwimm-Sink-Technik die verschiedenen Kernwerkstoffe von den GFK-Laminaten (glasfaserverstärkter Kunststoff) getrennt. Begleitend wird eine Lebenszyklusanalyse erstellt sowie die Recyclingkosten ermittelt.

Mehrwert

Das Forschungsprojekt reduziert Ressourcenverschwendung und unterstützt die Kreislaufwirtschaft. Die Gewinnung sortenreiner Sekundärmaterialien – Glasfasern, Balsaholz, Schaumkerne und Pyrolyseöl – macht eine Wiederverwendung in verschiedenen Industriezweigen möglich. Dadurch können neue Wertschöpfungsketten geschaffen werden. Durch die Rückführung dieser hochwertigen Materialien in den Produktionsprozess wird nicht nur der Bedarf an Primärrohstoffen, sondern auch die ökologische Bilanz der beteiligten Branchen signifikant verbessert.