Weltweit erste PU-Rotorblätter für Windkraftanlagen: Größere und bessere Rotorblätter dank Polyurethan-Infusionsharz

Innovationen bei Rotorblättern für Windkraftanlagen

Angetrieben vom Bedarf nach wirtschaftlicherer Windenergie haben wir ein Polyurethan-Infusionsharz für die Gestaltung größerer, längerer Rotorblätter von Windkraftanlagen entwickelt, die den Wirkungsgrad erhöhen und den mechanischen Belastungen größerer Windkraftanlagen standhalten können. Nun bewährt sich unser Harz im Feldeinsatz. Rotorblätter aus diesem Material wurden erfolgreich in einem von Liaoning Datang International New Energy Co., Ltd, betriebenen Windpark in Tieling installiert, in der Provinz Liaoning im Nordosten von China.

Am Entwicklungsprozess, der durch eine enge Zusammenarbeit über die gesamte Wertschöpfungskette, einschließlich Rotorblatt-, Anlagen- und Glasfaserherstellern, Maschinenlieferanten und Rotorentwicklern, ermöglicht wurde, waren unsere F&E-Teams auf der ganzen Welt beteiligt.

Julien Guiu, Vice President Industrial Marketing APAC, Geschäftsbereich Polyurethane, Covestro, erklärt: „Die erfolgreiche Installation der Pilot-Windkraftanlage im Nordosten Chinas ist der Beweis für die Stärken unseres Polyurethan-Infusionsharzes und zeigt, dass es für den Einsatz in funktionsfähigen Rotorblättern geeignet ist. Wir hoffen, dass dies ein starkes Signal für unsere Industriepartner ist, längere und stärkere Rotorblätter herzustellen und zu installieren.“

Getestet und bewährt

Um der Nachfrage nach Rotorblättern, die über einen langen Zeitraum unter rauen Bedingungen betrieben werden können, zu entsprechen, haben wir die Leistung der für die Windkraftanlagen verwendeten Rotorblattmaterialien gründlich getestet und die von China General Certification durchgeführten statischen Prüfungen und Ermüdungstests (sowohl schmalseitig als auch in Schlagrichtung) erfolgreich bestanden.

Unsere Lösung

Rotorblätter für Windkraftanlagen bestehen in der Regel aus Harz, das durch die Vakuuminfusionstechnologie mit Glasfaser verstärkt wird. Der erfolgreiche Einsatz von Polyurethan-Verbundwerkstoffen für die Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen deutet darauf hin, dass sich das Polyurethanharz durch überragende mechanische Eigenschaften und eine hohe Ermüdungsbeständigkeit auszeichnet. Diese kreative Lösung für die Windindustrie bietet ebenso Vorteile für die Produktionsverfahren im Herstellungswerk der Rotoren – mit einem schnelleren Aushärtungsprozess und besseren Verarbeitungseigenschaften, was zu höheren Produktivitätsraten führt.

Gemeinsam in die Zukunft

Neben der Installation von Rotorblättern im Nordosten Chinas sind wir auch eine Partnerschaft mit einem der führenden Hersteller von Windkraftanlagen in China eingegangen, um eine weitere 2,2-MW-Anlage mit 59,5 Meter langen Rotorblättern zu entwickeln, zu installieren und zu betreiben. Die Holmgurte, Scherstege und Schaufelfüße wurden zudem mit unserem Polyurethan-Infusionsharz hergestellt und die Windkraftanlage wurde inzwischen im Süden von Zentralchina installiert.

Julien Guiu betont: „Mit den beiden derzeit in China installierten Windkraftanlagen können wir die Betriebstauglichkeit und Stabilität der Rotorblätter unter verschiedenen Windbedingungen testen. So erhalten wir wertvolle Daten, die uns bei der Entwicklung neuer Rotorentwürfe unterstützen und uns zur nächsten Phase führen, um zur Weiterentwicklung erneuerbarer Windenergie beizutragen.”

Highlights

PU-Harz garantiert ausgezeichnete mechanische Leistungsfähigkeit und bietet weitere technische Vorteile, die den Produktionsprozess sicherer und schneller machen sowie die Kosten von Rotorblättern reduzieren. Da Rotorblätter in etwa 20 – 30 % der Kosten einer Windkraftanlage und ungefähr 10 – 15 % der Gesamtkosten des Windparks ausmachen, profitieren sowohl Hersteller als auch Windparkinvestoren von einer schnellere Fertigstellung der PU-Rotorblätter.

Windkraft ist zweifellos eine entscheidende Komponente globaler Energielösungen der Zukunft, doch um die Wirkungsgrade herkömmlicher Energiequellen erreichen zu können, muss noch einiges getan werden. Wir stehen vor der Herausforderung, Windkraftanlagen im Verhältnis zu nicht erneuerbaren Energiequellen erheblich kostengünstiger zu machen. Durch eine wettbewerbsfähigere Produktion von Windkraftanlagen können diese eine noch bedeutendere Rolle bei der Senkung von Emissionen und der Bereitstellung nachhaltiger Energie für Unternehmen und Gemeinden einnehmen.