Grüne Energie – das zumindest denken viele Bürger, wenn sie Windräder sehen. Doch so grün ist die Windkraft gar nicht, wenn man sich die Materialien ansieht, aus denen sie zusammengesetzt sind. Das Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU Chemnitz hat sich in dem Projekt „HyBlade“ nun mit den Rotorenblättern der Windräder auseinandergesetzt.
Üblicherweise bestehen die Rotorenblätter der Windräder aus faserverstärkten Kunststoffen. Diese sind leicht, lassen sich aber im Grunde kaum wiederverwerten. Deshalb setzen die Forscher in ihrem Projekt auf Metall. Rotorenblätter aus Stahl sollen die Windräder umweltfreundlicher machen.
Der verwendete Stahl kann zu über 90 Prozent wiederverwendet werden. „Außerdem sinkt der Preis für die Rotorblätter für Windkraft in der Serienfertigung um bis zu 90 Prozent, verglichen mit solchen aus faserverstärktem Kunststoff“, sagt Marco Pröhl von Fraunhofer Institut. Und die Flügel ließen sich genauer fertigen.
Bei kleineren Windkraft-Anlagen spielt das höhere Gewicht der aus Stahl gefertigten Flügel keine so große Rolle und kann daher sehr gut eingesetzt werden. Bei größeren Anlagen kann dieses höhere Gewicht später durch den Einsatz von Leichtmetallen kompensiert werden, so das Institut.
Zusammen mit der Freien Universität Brüssel entwickeln die Forscher des Instituts gerade eine entsprechende Aerodynamik und die notwendigen Produktionsprozesse der Rotorenblätter. Hier zeigte sich bis dato ein weiterer Nutzen des neuen Materials: „Parallelisiert man den Prozess – wird also sofort ein neues Blech in die Fertigungslinie eingeschoben, wenn ein Flügel den ersten Fertigungsschritt hinter sich hat – fällt etwa alle 30 Sekunden ein fertiges Rotorblatt vom Band“, heißt es von Seiten des Institut. Bei faserverstärkten Kunststoffen dauere dieser Vorgang dagegen meist mehrere Stunden, da hier der Anteil von Handarbeit meist deutlich höher ist.
Nach einem kleinen Prototyp von 15 Zentimetern Breite und 30 Zentimetern Länger soll nun ein Rotor für eine Vertikalachs-Windkraftanlage mit 2,8 Metern Flügellänge und zwei Metern Durchmesser produziert werden. Auf einem Testfeld für kleine Windkraftanlagen an der belgischen Küste soll dieser demnächst getestet werden.
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