Bereits Ende 2022 wurde bekannt, dass der deutsche Hersteller Voodin Blades zusammen mit Stora Enso die weltweit ersten Rotorblätter aus Holz an einer Windkraftanlage montieren will. Am 2. Mai 2024 gab das Lichtenfelser Start-up nun in einer Pressemitteilung bekannt, dass die ersten Rotorblätter aus Holz an einer bestehenden Windkraftanlage in Breuna (bei Kassel) installiert wurden. Die Blätter sind fast 20 Meter lang und sollen noch stabiler sein als herkömmliche Rotorblätter aus Glas- und Kohlefasern. Und deutlich umweltfreundlicher.
Heutige Rotorblätter lassen sich kaum recyceln
Heutzutage bestehen Rotorblätter nicht mehr aus Holz, sondern aus Glas- und Kohlefasern. Diese Fasern werden mit Epoxidharz verbunden, einem Material, das schwer und teuer zu recyceln ist. In einigen Ländern landen ausgediente Rotorblätter auf Deponien oder werden einfach vergraben. In Deutschland gibt es zwar erste Ansätze, diese zu recyceln oder energetisch zu verwerten, dies bezieht sich jedoch hauptsächlich auf die Windkraftanlagen und weniger auf die Rotorblätter selbst.
Um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, könnte die Entwicklung von Windturbinenblättern aus Holz eine nachhaltigere Alternative darstellen. Rotorblätter haben in der Regel eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren. Da sich die erste Generation dieser Blätter dem Ende ihrer Lebensdauer nähert, besteht ein dringender Bedarf an neuen, nachhaltigeren Lösungen für Rotorblätter, um eine nachhaltige Windenergieerzeugung zu gewährleisten.
Rotorblätter aus Furnierschichtholz
Voodin Blade Technology fertigt seine Rotorblätter aus LVL, kurz für „laminated veneer lumber“. Dieses Furnierschichtholz, das seit Jahrzehnten für tragende und nicht tragende Zwecke verwendet wird, besteht aus parallel verleimten Furnieren und kann Querfurniere enthalten. LVL wird sowohl aus Nadelholz als auch aus Laubholz hergestellt. Im Vergleich zu derzeit verwendeten Materialien wie Glasfaser und Epoxidharz, die nicht wiederverwendet werden können und nach Gebrauch als Abfall enden, ist Holz ein wesentlich nachhaltigerer Rohstoff.
„Am Ende ihres Lebenszyklus werden die meisten Rotorblätter im Boden vergraben oder verbrannt. Das bedeutet, dass wir bei diesem Tempo bis 2050 50 Millionen Tonnen Schaufelmaterialabfälle haben werden. Mit unserer Lösung wollen wir dazu beitragen, dass grüne Energie wirklich so grün wie möglich wird“, sagt Tom Siekmann, CEO von Voodin Blade Technology.
Herstellung mit CNC-Fräsmaschinen
Voodin Blade Technology verwendet CNC-Fräsmaschinen, die besonders effizient bei der Herstellung komplexer 3D-Formen sind. Diese Technologie ermöglicht einen hohen Automatisierungsgrad, da keine speziellen Formen für den Herstellungsprozess benötigt werden. Darüber hinaus bietet das CNC-Fräsen mehr Flexibilität, da es sich für die Herstellung unterschiedlicher Schaufeltypen eignet.
Mit steigendem Automatisierungsgrad sinkt der Bedarf an Arbeitskräften. Damit entfällt die bisher häufig praktizierte Verlagerung der Produktion in Länder mit niedrigeren Lohnkosten. Dadurch kann die Produktion näher an die Standorte der Windparks verlagert werden, was die Transportkosten und die damit verbundenen Emissionen reduziert.
Haltbarer als herkömmliche Verbundwerkstoffe
In einer Pressemitteilung hebt Voodin Holz, insbesondere LVL, als äußerst haltbares Material hervor. Sie betonen, dass es sogar langlebiger ist als die derzeit verwendeten Verbundwerkstoffe. Durch umfangreiche Labortests hat das Unternehmen bestätigt, dass das Material selbst unter den anspruchsvollsten Bedingungen der Onshore-Windenergieproduktion, die etwa 85 % des aktuellen Windenergiesektors ausmachen, bestens funktioniert.
„Wir haben in den letzten zwei Jahren Hunderte von Labortests durchgeführt, um das Blattmaterial zu perfektionieren. Nach all unseren Tests sind unsere Blätter sogar noch haltbarer als die bestehenden Glasfaserblätter, da sie weniger Ermüdungserscheinungen aufweisen und nachweislich allen Arten von Onshore-Wetterbedingungen extrem gut standhalten“, erklärt Jorge Castillo, Mitbegründer von Voodin.
Die ersten Prototypblätter hat Voodin Blade Technology an einer bestehenden Windkraftanlage in Breuna, nahe Kassel in Deutschland, installiert. Als Nächstes plant das Unternehmen die Entwicklung neuer Prototypen, darunter auch größere Blätter mit Längen von 60 und 80 Metern.
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