Das Recycling großer Rotorblätter von Windkraftanlagen ist keine leichte Aufgabe, da sie aus starken Materialien bestehen, die jahrzehntelanger Erosion durch Wind und Regen standhalten. Forscher der Washington State University haben eine Möglichkeit entwickelt, diese Eigenschaften zu nutzen, indem sie weggeworfene Blätter verwenden, um starke und langlebige Kunststoffe ohne den Einsatz aggressiver Chemikalien herzustellen.

Die Rotorblätter von Windkraftanlagen sind riesig und die in den 1990er Jahren hergestellten Rotorblätter sind mittlerweile veraltet und schwer zu recyceln

Die Herausforderung bestand darin, das verfestigte, leichte Material zu zerlegen, das in vielen Vintage-Klingen aus den 1990er-Jahren verwendet wurde: glasfaserverstärktes Polymer (GFRP). Doch in einer diesen Monat in der Zeitschrift Resources, Conservation & Recycling veröffentlichten Studie fand das Team einen anderen Weg. Sie erklärten:

„Für diese Arbeit mussten wir nicht alle Bindungen vollständig aufbrechen und die Reaktion bis zur Vollendung vorantreiben“, erklärt Baoming Zhao, Mitautor des Artikels. „Solange wir das vernetzte Netzwerk in kleinere Stücke zerlegen und diese schmelzverarbeiten können, können wir es mit Nylon verbinden und ein neues Verbundmaterial erhalten.“


Links: Rotorblattschrott einer Windkraftanlage. Mitte: Behandeltes und getrocknetes glasfaserverstärktes Polymer (GFK) für einen Rotorblatt einer Windkraftanlage. Rechts: Spritzgegossener Kunststoff mit 70 % recyceltem GFK

Der Ansatz des Teams besteht darin, ausrangierte Turbinenschaufeln in etwa fünf Zentimeter große Stücke zu schneiden und sie dann in Stücke zu zerkleinern. Die Stücke wurden zwei Stunden lang in einer milden Lösung aus Zinkacetat, einem wenig toxischen organischen Salz, in heißem Druckwasser eingeweicht.

Bei dem Verfahren werden intakte Glasfasern und Harz recycelt, die dann mit geschmolzenem Thermoplast (einem Material, das üblicherweise zur Herstellung von Milchflaschen verwendet wird) und Nylonkunststoff gemischt werden, um höherwertige Verbundwerkstoffe herzustellen. Der recycelte Nylon-Verbundkunststoff ist mehr als dreimal stärker und achtmal steifer.


Turbinenschaufeln werden in Stücke geschnitten, in Stücke geschreddert, mit Lösungen zur Rückgewinnung von Fasern und Harzen behandelt und dann mit Thermoplasten eingeschmolzen, um ein stärkeres Material zu erzeugen

Der Ansatz der Forscher hat noch mehrere weitere Vorteile. Erstens kann der Zinkacetatkatalysator einfach gefiltert und zur Wiederverwendung recycelt werden. Zweitens kann das Verfahren auf andere gängige Kunststoffe angewendet werden, beispielsweise auf Polypropylen, das zur Herstellung von Produkten wie Lebensmittelbehältern, Schreibwaren und Spielzeug verwendet wird.

Dies könnte gebrauchte Turbinenschaufeln für Kunststoffrecyclinganlagen sehr wertvoll machen und gleichzeitig einen relativ umweltfreundlichen Prozess ermöglichen. Die nächsten Schritte der Forscher bestehen darin, die Druckanforderungen der Methode zu reduzieren, um die Anwendung in großem Maßstab zu erleichtern, und die Entwicklung recycelbarer Materialien zu untersuchen, die zur Herstellung neuer Turbinenschaufeln verwendet werden könnten.


Windturbinenblätter aus Verbundwerkstoffen halten jahrzehntelangen rauen Wetterbedingungen stand