CETEC-Initiative ebnet Weg für vollständig recyclingfähige Windradblätter

Eine Koalition aus Industrie- und Wissenschaftsführern hat eine neue Technologie entwickelt, die den finalen technologischen Schritt zur Ermöglichung von Kreislauffähigkeit für thermosetbasierte Composites in Windradblättern liefert. Zur Sicherung der Einführung und zur Förderung einer Kreislaufwirtschaft in der Windbranche wurde die Initiative CETEC (Circular Economy for Thermoset Epoxy Composites) ins Leben gerufen. Innerhalb von drei Jahren strebt CETEC eine vollumfängliche, industriell einsetzbare Lösung basierend auf der Kommerzialisierung der neuartigen Technologie an.

Partner und Prozess

Teilweise gefördert vom Innovation Fund Denmark (IFD, Aarhus, Dänemark), wird CETEC von Vestas (Aarhus), einem führenden Anbieter nachhaltiger Energielösungen, vorangetrieben. Beteiligt sind industrielle und akademische Partner wie Olin Corp. (Clayton, Mississippi, USA), Epoxidhersteller, das Dänische Technologische Institut (DTI, Taastrup, Dänemark) und die Universität Aarhus (Dänemark).

Die von DreamWind, einer Innovationsinitiative derselben Partner, entwickelte Technologie besteht aus einem zweistufigen Prozess. Zunächst werden thermosetbasierte Composites in Verstärkungsfaser und Harz (Epoxid) zerlegt. Anschließend wird das Epoxid durch einen neuartigen Chemcycling-Prozess in Basiskomponenten aufgespalten, die denen von Jungmaterial ähneln. Diese Materialien können dann in die Herstellung neuer Turbinenblätter zurückgeführt werden, was einen neuen Kreislaufpfad für Epoxidharz darstellt.

Expertenstimmen

„Chemcycling von Epoxid-basierten Materialien würde erlauben, diese hochstabilen Polymerketten in molekulare Bausteine zu zerlegen. Diese sind leicht verarbeitbar und können zur Herstellung neuen Epoxids gleicher Qualität wie das Originalmaterial genutzt werden“, erläutert Prof. Dr. Troels Skrydstrup, Universität Aarhus. „Der Erhalt wertvoller molekularer Komplexität ist ein hochwünschenswertes Konzept und ein wichtiger Schritt zu nachhaltigen Materialien.“

Laut Partnern sind Windturbinen zu 85–90 % recyclingfähig, wobei das Blattmaterial den verbleibenden nicht recyclingfähigen Anteil ausmacht, bedingt durch die Natur thermosetbasierter Composites. CETEC zielt darauf ab, diese Recyclinglücke zu schließen und einen bedeutenden Fortschritt bei der Abfallvermeidung in der Windenergiebranche zu erzielen.

„Da globale Netto-Null-Verpflichtungen zunehmen, ist es entscheidend, dass die Windindustrie nachhaltig skalieren kann, was Vestas' Ziel einschließt, bis 2040 Null-Abfall-Turbinen zu produzieren“, sagt Allan Korsgaard Poulsen, Leiter Nachhaltigkeit und Advanced Materials, Vestas Innovation and Concepts. „Durch Nutzung dieses technologischen Durchbruchs im Chemcycling von Epoxidharz wird das CETEC-Projekt ein Meilenstein auf Vestas' Weg zu diesem Ziel sein und eine Zukunft ermöglichen, in der Deponierung bei Blattstilllegung nicht mehr erforderlich ist.“

Simon Frølich, Teamleiter, PhD, Dänisches Technologisches Institut, fügt hinzu: „Das Dilemma ist, dass die starke Bindung zwischen Faser und Epoxid, die die einzigartige Kombination aus geringem Gewicht und hoher Festigkeit ausmacht, auch das Recycling erschwert. CETECs neuartige Technologie, die die Zerlegung des Composites am Ende der Lebensdauer ermöglicht, ist ein Gamechanger, der es erlaubt, den Wert jedes Materialstroms in einer neuen kreislauforientierten Wertschöpfungskette zu erfassen.“

Abschließend plant CETEC, den Mangel an Recyclingtechnologie für Epoxidharze zu beheben, was neue Recyclinglösungen für die Windindustrie ermöglichen würde. Dies birgt erhebliches kommerzielles Potenzial, besonders in Märkten mit verschärften Abfallvorschriften. Die Lösung könnte auch andere Branchen beeinflussen, die auf thermosetbasierte Composites setzen, wie Automobil und Luftfahrt.

„Als führender Epoxidhersteller und globaler Lieferant für die Windindustrie ist Olin stolz, unsere technologische Expertise in dieses wichtige Nachhaltigkeitsprojekt einzubringen“, sagt Leif Ole Meyer, TS&D Leader EMEAI bei Olin. „Technologien zu entwickeln, die eine bestehende Lücke bei Thermosets durch Schaffung von Kreislauffähigkeit schließen, ist ein weiteres Beispiel für die Umsetzung unseres Ressourceneffizienz-Nachhaltigkeitsziels. Diese Innovation hilft der Industrie, den Verbrauch junger Materialquellen zu minimieren und Wiederverwendung und Recycling zu steigern.“