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Ausgewählte Ausgabe: 06-2016 Ansicht: Modernes Layout
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Effiziente Demontage von ausgedienten Windkraftanlagen

Tausende Windkraftanlagen müssen in den kommenden Jahren demontiert und ersetzt werden – auf die Windparkbetreiber kommen dadurch Kosten in Millionenhöhe zu. Wie der schnelle, günstige und umweltfreundliche Rückbau dieser gelingen kann, erforschen Wissenschaftler am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH). In Deutschland gibt es derzeit rund 26 000 Windkraftanlagen [1], seit 25 Jahren steigt ihre Zahl kontinuierlich an.


Windkraftanlagen haben eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren, danach müssen sie demontiert und ersetzt werden.

Windkraftanlagen haben eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren, danach müssen sie demontiert und ersetzt werden.

Doch jede Anlage, die errichtet wird, muss irgendwann auch wieder abgebaut werden. Momentan ist der Rückbau jedoch sehr aufwendig. Allein die Demontage per Kran dauert ein bis zwei Wochen, mit Vorbereitung und Weiterverarbeitung summiert sich der Vorgang auf rund 1,5 Monate. Die Rotorblätter, die Gondel und der Generator werden vom Turm gehievt und am Boden in ihre Einzelteile zerlegt. Vieles lässt sich wiederverwerten: das Kupfer aus den Kabeln etwa oder der Stahl aus den oberen Turmsegmenten. Am zeitaufwendigsten ist die Demontage des Betonturms: Er wird vor Ort zersägt oder gesprengt und zerkleinert und das Material lässt sich dann weiter für den Straßenbau verwenden. Die Rotorblätter werden in der Regel geschreddert und als Brennmaterial in der Zementindustrie genutzt.

Der Rückbau ist teuer

Der Rückbau ist nicht nur aufwendig, sondern auch teuer: Er kostet zwischen 20 000 und 30 000 € pro Windkraftanlage, die Einnahmen aus dem Verkauf der Rohstoffe sind dabei schon eingerechnet. Bisher fallen die Kosten nicht stark ins Gewicht, da im Jahr 2015 nur etwa 250 Windanlagen abgebaut wurden. „Die große Rückbau-Welle steht uns erst noch bevor“, sagt Martin Westbomke, Projektingenieur am IPH. Und sie kommt früher als gedacht, wie erste Auswertungen zeigen. Im Jahr 1999 wurden deutschlandweit rund 1 700 Windkraftanlagen neu errichtet, ein Jahr zuvor waren es nur etwa 1 000. Da deren Lebensdauer bei zirka 20 Jahren liegt, rechnen die Forscher nach dem Bauboom von 1999 mit einer Rückbau-Welle im Jahr 2019.
Sobald Windkraftanlagen im großen Stil zurückgebaut werden müssen, wird sich die bisherige Demontage-Strategie nicht mehr lohnen, prognostizieren die Forscher am IPH. Derzeit werden die Anlagen komplett vor Ort zerlegt. Dafür müssen Spezialmaschinen in die Windparks befördert werden – beispielsweise Schredderanlagen für die Rotorblätter und spezielle Filteranlagen, die dafür sorgen, dass kein Glasfaserstaub in die Umwelt gelangt.

Mögliche Lösung: Demontagenetzwerke

Im Jahr 1999 gab es einen starken Anstieg beim Bau von Windkraftanlagen; Forscher rechnen daher mit einer Rückbau-Welle ab 2019.

Im Jahr 1999 gab es einen starken Anstieg beim Bau von Windkraftanlagen; Forscher rechnen daher mit einer Rückbau-Welle ab 2019.

Effizienter wäre es nach Ansicht der Forscher, Demontagenetzwerke aufzubauen. Statt die gesamte Infrastruktur an den Ort des Rückbaus zu bringen, müsste die Windkraftanlage dort nur noch grob zerlegt werden. Die Einzelteile würden in spezialisierte Demontagefabriken transportiert, wo beispielsweise die Rotorblätter geschreddert und die Betonsegmente zerkleinert würden. Einige Bauteile lassen sich auch aufbereiten und wiederverwenden – etwa das Getriebe oder die Elektrokomponenten aus der Gondel. Im Gegensatz zu den Rotorblättern halten diese deutlich länger als 20 Jahre.
Unter welchen Bedingungen sich diese neue Strategie für Windparkbetreiber lohnt, erforscht das Institut im Projekt „DemoNetXXL – Demontagenetzwerke für XXL-Produkte“. Die Forscher gehen unter anderem der Frage nach, wie weit die Windkraftanlagen bereits vor Ort in ihre Einzelteile zerlegt werden müssen und welche Schritte im Demontagezentrum erledigt werden können. Denn je weniger hier zerlegt wird, desto teurer ist der Schwerlasttransport in die Fabrik – dafür werden die Kosten für Spezialmaschinen gespart. Hier suchen die Forscher nach dem goldenen Mittelweg.

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Autoren

 Susann Reichert

IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, Hannover
reichert@iph-hannover.de

 Martin Westbomke

IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, Hannover 
westbomke@iph-hannover.de

Über das IPH

Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gemeinnützige GmbH forscht und entwickelt auf dem Gebiet der Produktionstechnik. Gegründet wurde das Unternehmen 1988 aus der Leibniz Universität Hannover heraus. Das IPH bietet Forschung und Entwicklung sowie Beratung und Qualifizierung rund um die Themen Prozesstechnik, Produktionsautomatisierung, Logistik und XXL-Produkte. Zu seinen Kunden zählen Unternehmen aus den Branchen Werkzeug- und Formenbau, Maschinen- und Anlagenbau, Luft- und Raumfahrt sowie der Automobil-, Elektro- und Schmiedeindustrie. Seinen Sitz hat es im Wissenschaftspark Marienwerder im Nordwesten von Hannover, wo es aktuell 68 Mitarbeiter, 26 davon als wissenschaftliches Personal, beschäftigt.
Das Projekt „Entwicklung eines Wirkmodells für eine effiziente Gestaltung von Demontagenetzwerken für XXL-Produkte“ mit dem Förderkennzeichen UL 419/6–1 wird mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

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