25. November 2022

Herausforderndes Recycling von Windkraftanlagen

Windkrafträder unterstützen mit erzeugter Windenergie den Kampf gegen den Klimawandel. Doch wie lassen sich alte Windkraftanlagen nach Ende ihrer Laufzeit möglichst mit allen Komponenten wiederverwerten? Für das herausfordernde Recycling der Rotorblätter arbeitet die Branche an verschiedenen Lösungsansätzen.

Rückbau und Recycling von Windkraftanlagen

In Deutschland sind aktuell rund 30.000 Windkraftanlagen mit einer Leistung von 55 Gigawatt installiert, welche nach 20 bis 30 Jahren das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben. Im Anschluss dürfen diese laut Bundes-Immissionsschutzgesetz nicht stillgelegt in der Landschaft stehen bleiben, sondern erfordern einen Rückbau. Zwar könnten die Anlagen weiter betrieben werden, doch hohe Service- und Wartungskosten erschweren eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung.

Durch die jährlich steigende Anzahl älterer Anlagen, stellt sich zunehmend die Frage nach dem Recycling, welches mit einem enormen Aufwand und hohen Kosten verbunden ist. Aufgrund fehlender verbindlicher Entsorgungswege und Lösungen zum nachhaltigen Recycling der einzelnen Komponenten, wird die Entsorgung oftmals ins Ausland verlagert. Doch auch dort wird es immer schwieriger Käufer für die Altanlagen zu finden.

Der Verband Wind Europe schätzt die heutige Recyclingquote von Windkraftanlagen auf 90 Prozent. Denn das Fundament, der Turm, Komponenten des Getriebes sowie des Generators lassen sich aktuell schon in etablierte Recyclingkreisläufe zurückführen. Beispielsweise finden Fundamentteile und Beton ihre Verwendung im Straßenbau wider. Stahl und Kupfer hingegen werden als Rohmaterial an Verwerter für diverse Konstruktionen verkauft.

Eine besondere Herausforderung stellen jedoch weiterhin die Verbundwerkstoffe der Rotorblätter des eines Windrades dar.

Materialien einer Windenergieanlage

Quelle: Europaeische Energiewende Community e.V.

Herausforderungen beim Recycling von Rotorblättern

Herausforderndes Recycling von Windkraftanlagen Die Rotorblätter bestehen größtenteils aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) und Glasfaserverstärkten Kunststoffe (GFK) mit einem Kleber wie Epoxidharz sowie Stützelementen aus Balsaholz. Diese werden beim Rückbau einer Windkraftanlage für einen besseren Abtransport vor Ort zersägt, wodurch gesundheitsschädliche Faserstäube freigesetzt werden können. Metallteile, wie Blitzableiter des Blattes, werden aussortiert.

Weder eine Entsorgung dieser Verbundwerkstoffe auf Mülldeponien noch eine thermische Verwertung in konventionellen Müllverbrennungsanlagen ist in Deutschland erlaubt. Dies stellt eine große Herausforderung dar, denn in den kommenden 20 Jahren soll der die Abfallmenge von Rotorblättern um mehr als 650.000 Tonnen anwachsen.

Die Branche arbeitet an Recyclingansätzen von Rotorblättern

Mit der wachsenden Abfallmenge sind mithilfe von Forschungsprojekten und Start-Ups immer mehr Recyclingansätze bei den aus Verbundwerkstoffe bestehenden Rotorblättern von Windkraftanlagen in Sicht. Rotorblätter werden zermahlen und als neue Ressource für Fußböden, Möbel oder Dachelemente wiederverwendet. (Ein interessanter Beitrag zu diesem Thema: Urban Mining: Städte als Ressourcen einer nachhaltigen Zukunft).

GFK Recycling

Das Bremer Unternehmen Neocomp hat sich auf dieses kostspielige Recyclingverfahren spezialisiert und schreddert abtransportierte GFK-Rotorblätter in Granulate. Diese werden als Ersatzbrennstoff in Zementfabriken verheizt und dessen Rückstände als Rohsandersatz in der Zementherstellung wiederverwendet.
Nach eigenen Angaben hat Neocomp mit diesem Verfahren eine 100prozentige Verwertung und kann jährlich bis zu 80.000 Tonnen GFK profitabel verarbeiten.
CFK Recycling

Auch kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) können recycelt werden, wenngleich sie mit einer spezialisierten Verwertung mit Faserrückgewinnung zugeführt werden müssen. Das deutsche Unternehmen CarboNXT spezialisiert sich auf das Schreddern bzw. auf die thermische Aufspaltung der CFK mittels Pyrolyse, durch das reine Kunststofffasern übrig bleiben. Die Bereitschaft zum Einsatz gegenüber diesen recycelten Hightech Carbonfasern steigt, denn der Bedarf beispielsweise im Flugzeug- oder Automobilbau ist groß.
Balsaholz Recycling

Peter Meinlschmidt vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung in Braunschweig und sein Team haben ein Verfahren entwickelt, wodurch auch das verklebte Balsaholz leicht herauslösen lässt. Der Einsatz von Balsaholz wäre in WPC-Dielen für den Terrassenbau denkbar.

Video: So werden Windräder recycelt (ProSieben)

Hier entlang zu einem Erklärvideo von Green Hero „So werden Windräder recycelt“

Nachhaltigkeit im Bau von Windkraftanlagen

Für eine 100prozentige Recyclingquote von Windkraftanlagen müssen Anlagenbauer zukünftig die Windkraftanlagen so designen, dass sie beim späteren Rückbau in alle Bestandteile zerlegt und recycelt werden können. (Ein passender Beitrag zu diesem Thema: Design4Recycling – Auf die Verpackung kommt es an).

Anlagenbauern ist das recyclingfreundliche Design bewusst und ziehen für den Bau von Rotorblättern u.a. die Entwicklung eines biobasierten Leichtbauwerkstoffes aus Hanffasern und Hanfsamenöl in Erwägung.

Kann also bei Windkraftanlagen zukünftig ein nachhaltiger Rückbau gewährleistet werden, wird aus Repowering (Kraftwerkserneuerung) eine noch rundere Sache und die EU-Bestrebungen einer effizienten Kreislaufwirtschaft können erfüllt werden.

Nachhaltigkeit durch Digitalisierung

Erzeuger, Besitzer, Sammler, Beförderer und Entsorger von gefährlichen Abfällen (>20 Tonnen pro Jahr) sind laut Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrwG) sowie der Nachweisverordnung (NachwV) zu einer elektronischen Nachweis- und Registerführung verpflichtet.

Lernen Sie die Möglichkeit kennen, für alle Ihre Abfälle (nachweispflichtig oder nicht nachweispflichtig) eine elektronische Nachweis- und Registerführung sicherzustellen.