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Wie ein kreisförmiger Ansatz für Windturbinenblätter grüne Energie wirklich regenerativ machen kann

Windkraftanlagen sind Symbole für saubere Energie, doch das drohende Problem des Blattabfalls droht ihren grünen Ruf zu untergraben. Kann ein zirkulärer Ansatz die Windenergie wirklich regenerativ machen?

Die Windenergie spielt eine wichtige Rolle beim Übergang zu einer kohlenstoffarmen Zukunft, die durch globale Abkommen wie das Pariser Abkommen unterstützt wird. Der Lebenszyklus von Windturbinen stellt jedoch eine große Herausforderung für die Nachhaltigkeit dar: Die aus komplexen Verbundwerkstoffen hergestellten Rotorblätter lassen sich nur schwer recyceln und landen oft auf Mülldeponien. Angesichts von über 40 Millionen Tonnen Abfall, die bis 2050 erwartet werden, muss die Branche von einem linearen„Nehmen-Herstellen-Entsorgen„-Modell zu einem Kreislaufmodell übergehen, das die Materialien während des gesamten Lebenszyklus der Turbine recycelt und wiederverwendet.

Dieses Problem ist nicht nur aus ökologischer Sicht kritisch, sondern auch aus wirtschaftlicher Sicht. Die derzeitigen Abfallpraktiken führen zu einer ständigen Abhängigkeit von endlichen Ressourcen wie Erdöl und Siliziumdioxid, was die langfristige Nachhaltigkeit des Windsektors untergräbt. Darüber hinaus unterstreichen Unterbrechungen der Lieferketten aufgrund politischer oder ökologischer Krisen die Bedeutung der Verringerung der Materialabhängigkeit.

Die Komplexität der Wertschöpfungskette, an der zahlreiche Akteure vom Hersteller bis zum Recycler beteiligt sind, erschwert die Bemühungen, die Windindustrie vollständig zirkulär zu machen. Kooperative Ansätze, Materialinnovationen und politische Maßnahmen sind unerlässlich, um die Windenergie regenerativ zu machen.

Wir bei Bax nutzen unsere umfassende Erfahrung in den Bereichen erneuerbare Energien und Kreislaufwirtschaft, um gemeinsam mit den Akteuren der Branche das Problem des Blattabfalls aus verschiedenen Blickwinkeln anzugehen. Unser Ziel ist es, die Windenergie in eine vollständig regenerative Energiequelle umzuwandeln, indem wir die Kreislaufwirtschaft in jede Phase des Lebenszyklus der Rotorblätter einbeziehen.

Die wichtigsten Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft in der Windenergie

Die Rotorblätter von Windkraftanlagen werden überwiegend aus Verbundwerkstoffen hergestellt, die mit duroplastischen Harzen verstärkt sind. Diese Materialien bieten die notwendige Festigkeit und Haltbarkeit, sind aber aufgrund ihrer komplexen chemischen Bindungen bekanntermaßen schwer zu recyceln. Daher landen viele ausgemusterte Rotorblätter auf Mülldeponien oder werden verbrannt, was zu Umweltverschmutzung und Ressourcenverschwendung führt.

Fortschritte in der Materialwissenschaft ebnen den Weg für mehr recycelbare Alternativen. So können beispielsweise thermoplastische Harze oder neuartige Duroplaste mit reversiblen Vernetzungen die herkömmlichen Duroplaste ersetzen, so dass die Klingen am Ende ihrer Lebensdauer eingeschmolzen und neu geformt werden können. Darüber hinaus bietet die Erforschung biobasierter und biologisch abbaubarer Materialien vielversprechende Möglichkeiten für eine nachhaltige Klingenproduktion.

Die Suche nach alternativen Materiallösungen und die Schließung des Material- und Energiekreislaufs ist nicht nur eine Frage der ökologischen Nachhaltigkeit, sondern auch eine Frage der Verringerung der starken Abhängigkeit des Windsektors von Materialien und der damit verbundenen externen Effekte, was letztlich die Widerstandsfähigkeit langfristig verbessert.

– Johanna Reiland, Innovationsberaterin

Projects like Smart Carbon Farming are starting to close these gaps, exploring new methods to track and measure soil carbon while keeping the realities of farming front and centre. To make these solutions widely accessible, they need to not only be scientifically sound but also affordable and practical for the people managing the land.

Another approach to closing this gap comes from the seven Open Labs designed and monitored by the REWET project.

Through modelling, the REWET project evaluates scenarios involving restoration status, GHG emissions, and biodiversity to support climate-smart wetland management, maximising the carbon sequestration potential of these wetland soils.

– Lisa Wiatschka, Innovation Consultant, Nature & Agriculture

Umwandlung von Windenergie durch Kreislaufwirtschaft

Der Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft in der Windenergie bedeutet ein Überdenken von Design, Produktion und End-of-Life-Prozessen. Durch die Verringerung der Ressourcenabhängigkeit, die Minimierung von Abfällen und die Verbesserung der Materialrückgewinnung kann die Branche ihren ökologischen Fußabdruck erheblich verkleinern und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Unterbrechungen der Lieferkette und Materialknappheit stärken.

Wie Bax dieses Thema anpackt: Ihr Leitfaden für eine kreislauforientierte Windenergie-Zukunft

Wir bei Bax helfen den Akteuren der Wertschöpfungskette für Verbundwerkstoffe, die zugrunde liegenden Herausforderungen zu verstehen und unterstützen sie dabei:

  • Strategische Planung: Das Verständnis der zugrundeliegenden Spezifikationen und Mechanismen, die die Kreislauffähigkeit des Materialstroms verhindern, ist für die Entwicklung einer wirkungsvollen Kreislaufwirtschaftsstrategie unerlässlich.
  • Scouting von Technologien und Praktiken: Technologien und Praktiken, die darauf abzielen, die Kreislauffähigkeit von Verbundwerkstoffen zu erhöhen, sind während des gesamten Produktlebenszyklus vorhanden. Um jedoch den größten Nettonutzen für das gesamte System zu erzielen, müssen sie neben anderen Praktiken berücksichtigt werden.
  • Kollaborative Netzwerke: Die Zusammenarbeit im vor- und nachgelagerten Bereich sowie zwischen den Sektoren ist der Kern der Kreislaufwirtschaft. Letztendlich werden die Lösungen für die zusammengesetzte Kreislaufwirtschaft nicht von einem Akteur allein, sondern von einem starken Netzwerk von Akteuren erreicht.
Mafalda Di Palma
Innovationsberater
Marcos Ierides
Innovationsberater
Johanna Reiland
Innovationsberater