Zukünftige Trends

Recycling und Repowering

Mit den 2020 beschlossenen Klimazielen wird im künftigen Energiesystem auch die Windenergie eine wichtige Rolle spielen. Vor allem durch die fortschreitende Elektrifizierung in der produzierenden Industrie, dem Verkehr (E-Mobilität) und Gebäuden (Einbau von Wärmepumpen) wird der Bedarf nach erneuerbarem Strom steigen.

Zum Ausbau der Windenergie wird in Zukunft auch die Planung des Rückbaues alter Anlagen sowie das Recycling bzw. das Zurückführen wiederverwertbarer Materialien in Produktionskreisläufe gehören.

Bereits in den kommenden Jahren müssen weltweit tausende, veraltete oder auch unrentable Windräder abgebaut werden.

Derzeit werden Maschinenhäuser, Schaltschränke und Transformatoren von Recyclingunternehmen verwertet (Umweltbundesamt, 2022b). Laut Umweltbundesamt weisen auch niedriglegierter Stahl sowie der Beton aus dem Turm und dem Fundament eine hohe Recyclingfähigkeit auf (Umweltbundesamt, 2022a: 112). Kaum recycelt werden hingegen die Rotorblätter, da sie meist aus Verbundstoffen bestehen. In manchen Ländern werden die Rotorblätter „mechanisch rezykliert, wobei die polymeren Verbundstrukturen auf eine gewünschte Partikelgröße zerkleinert, anschließend klassiert und die einzelnen Fraktionen als Füll- oder Verstärkungsstoffe wiedereingesetzt werden“ (BMK, 2023: 60).

Eine energetisch-stoffliche Nutzung in der Zementindustrie ist für mit Glasfasern verstärkte Rotorblätter möglich; eine Verwertung in Abfallverbrennungsanlagen hingegen ist weder für glasfaser- noch für carbonfaserverstärkte Kunststoffe möglich, da durch die unvollständige Verbrennung Probleme im Abgasreinigungssystem auftreten können (BMK, 2023: 60).

Geforscht wird derzeit in Richtung einer Rückgewinnung von teuren Carbonfasern bzw. verstärkten Fasern. Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) werden vor allem in Rotorblättern von Windkraftanlagen mit sehr großen Rotorblättern zur Verbesserung der Steifigkeit oder in hoch beanspruchten Rotorblattbereichen eingesetzt; das betrifft vor allem Off-shore-Anlagen mit Rotorblätterdurchmessern von über 100 m (siehe BMK, 2023: 265).

„Größere Herausforderungen liegen in dem Recycling von Seltenen Erden, von Legierungen hoher Elementvielfalt (z.B. hochlegierter Stahl) sowie von einigen Technologiemetallen. Bestehende Rückgewinnungsprozesse genannter Materialien sind oftmals ineffizient, mit Downcycling- und Dissipationseffekten verbunden und/oder nicht wirtschaftlich anwendbar. Ursachen hierfür sind beispielsweise die stets wachsende Materialvielfalt, die weder transparent noch technisch trennbar ist, oder zu geringe Massenströme, um wirtschaftlich zu verwerten, wie es bei den Seltenen Erden der Fall ist. Ein Mehrverbrauch ist besonders bei Seltene Erden kritisch, da Materialverluste im Rohstoffabbau und der Aufbereitung bis zu 75% betragen können und eine starke Importabhängigkeit von teils geopolitisch instabilen Ländern besteht“ (Umweltbundesamt, 2022a: 112).