Ausrangierte Windkraftanlagen werden zu Auto-Interieur und Fahrrad-Zubehör

Kreislaufwirtschaft par excellence: Deutschland stellt seine Stromversorgung auf regenerative Energiequellen um. Dabei ist es erforderlich, weitere Windkraftanlagen zu errichten sowie Teile bestehender Anlagen zu ersetzen, um den Wirkungsgrad zu verbessern.

Dafür brauch man neue Greentech-Lösungen und Konzepte. Im Bereich Windenergie werden die Windräder inzwischen ja immer höher gebaut, um auch bei geringen Windgeschwindigkeiten eine möglichst große Stromausbeute zu erreichen. Federführend bei diesen Entwicklungen ist das KIT in Karlsruhe.

„Um die dynamischen Lasten aus der Drehbewegung der Rotorblätter aufzunehmen, werden in der Konstruktion unter anderem glas- und carbonfaser-verstärkte Kunststoffe eingesetzt“, erklärt Dieter Stapf vom KIT in Karlsruhe.

Rezyklierte Carbonfasern aus Windrädern werden in Endverbraucher-Produkten für eingesetzt

Bei Carbonfasern handelt es sich um industriell gefertigte Fasern aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien, die so veredelt werden, dass sie fast ausschließlich aus Kohlenstoff bestehen. Sie zeichnen sich durch ihre Leichtigkeit und Festigkeit aus.

Windkraftanlagen sind nach Ablauf ihrer Nutzungsdauer gemäß der Abfallhierarchie und dem Kreislaufwirtschaftsgesetz möglichst hochwertig zu verwerten. Beim Zerlegen der Rotorblätter vor Ort und der anschließenden Aufbereitung werden die Carbonfasern zum Teil erheblich verkürzt.

Rezyklierte Carbonfasern lassen sich in Produkten für die Endverbraucherinnen und -verbraucher einsetzen, beispielsweise für die Innenausstattung von Autos oder für Halterungen an Fahrradlenkern. Mit solchen Anwendungen lässt sich die Lebensdauer der Carbonfasern zwar verlängern, aber irgendwann werden sie endgültig zu Abfall. Was geschieht dann damit?

Carbonfaserabfälle gesundheits- und umweltverträglich entsorgen

„Wir bearbeiten Themen rund um Carbonfasern in der Kreislaufwirtschaft und untersuchen, wie sich Carbonfaserabfälle gesundheits- und umweltverträglich entsorgen oder auf neuen Wegen weiterverwerten lassen“, berichtet der Experte für Verfahrenstechnik. Die Forschenden am ITC charakterisieren Carbonfasern, die zerkleinert und in thermischen Prozessen umgesetzt werden.

Sie untersuchen, ob und in welchen Mengen dabei lungengängige Faserbruchstücke entstehen und wie diese sich auf menschliche Lungenzellen auswirken. Überdies entwerfen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue Verwertungswege für Carbonfaserabfälle: Sie prüfen beispielsweise ihren Einsatz als Reduktionsmittel in metallurgischen Prozessen.

Greentech: Carbonfasern in Brennstoffzellen

Zudem entwickeln die Forschenden ein Verfahren zur Direktverstromung von Kohlenstoff unter anderem aus Carbonfaserabfällen in einer Brennstoffzelle mit einem hohen elektrischen Wirkungsgrad. „Damit leisten wir einen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung der Zukunft“, fasst Stapf zusammen.