Wind meets Composites

Composites Industrie profitiert von boomender Windkraftbranche

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  • Fokus Day Wind auf der COMPOSITES EUROPE
  • CFK kommt im boomenden Windenergie-Sektor zunehmend zum Einsatz

Der Windenergie-Sektor erlebt aktuell einen starken Aufschwung. Sowohl Offshore als auch Onshore wächst die Branche rasant. Hiervon profitiert auch die Composites Industrie. Auf der COMPOSITES EUROPE, die vom 6. bis 8. November in Stuttgart stattfindet, zeigen die Aussteller, wie CFK- und GFK-Anwendungen die Windindustrie voranbringen. Darüber hinaus ist im Programm ein ganzer Messetag dem Thema Windenergie gewidmet. Im Rahmen von Guided Tours, Vortragsforen und weiteren Networking-Möglichkeiten haben Besucher die Möglichkeit, mehr zu dem Thema zu erfahren.

Zahlreiche Aussteller der COMPOSITES EUROPE arbeiten bereits erfolgreich mit Unternehmen aus dem Windkraft-Sektor zusammen. Beispiele hierfür sind unter anderen GUNNAR, Hexion, Münch Chemie-International, NETZSCH-Gerätebau, SAERTEX, Solvay und Zoltek. Wer sich auf der Messe gezielt zu dem Thema informieren will, kann die Aussteller entweder selbst besuchen, oder an den kostenlosen Guided Tours teilnehmen. Unter Anleitung von Hanno Fecke, dem anerkannten Experten und Programmleiter zum Thema Windenergie, werden hierbei Aussteller mit einem Schwerpunkt auf Lösungen für die Windenergie-Industrie angesteuert. Die Teilnehmerzahl ist begrenzt, daher ist eine vorherige Anmeldung erforderlich. Ergänzend zum Angebot der Aussteller erfahren die Fachbesucher auch im Programm viel Wissenswertes über das Thema Windenergie.

50 Prozent GFK landen in Windkraftanlagen

Über die Entwicklung im Windenergie-Sektor informiert auch der aktuelle Composites-Marktbericht 2017. Diesem zufolge ist der Umsatz im Vergleich zum Vorjahr um rund 11,5 Prozent gestiegen, die Bedarfsmenge sogar um 12,7 Prozent. Die Gründe dafür liegen in den weiter verstärkten Bestrebungen, die Energiewende voranzubringen, aber auch in einem zunehmenden Interesse an großen Windkraftanlagen. So ist die Bereitschaft zur flächendeckenden Umsetzung der Klimaziele vor allem in Europa steigend und erneuerbare Energieträger spielen dafür in Zukunft eine immer wichtigere Rolle. Laut Marktbericht verwenden nahezu alle Windkraftmodelle der neuesten Generation in großer Bauweise maßgebliche Volumina an Carbonfaser-Verbundwerkstoffen. Dies betrifft vor allem Zug- und Druckgurte.

Laut dem Bericht wurden 2017 in Europa 1,118 Mio. Tonnen GFK hergestellt. Hinzu kommt die GFK-Menge, die so genannten Infusionsverfahren entstammt. „Es ist davon auszugehen, dass europaweit geschätzt fast 300.000 Tonnen produziert wurden. Diese relativ große Menge wird – etwa zur Hälfte – vor allem für den Bau von Windkraftanlagen eingesetzt“, rechnen die Experten vor. Die häufigsten Verfahren, die bei der Verarbeitung von GFK für die Windkraftbranche eingesetzt werden, sind nach wie vor Handlaminieren und Faserspritzen sowie RTM.

Rund 30.000 Windkraftanlagen liefern sauberen Strom für Deutschland

Windkraftanlagen auf See tragen mit einer Leistung von mehr als 5,3 GW immer stärker zur Versorgungssicherheit Deutschlands bei. Praktisch rund um die Uhr liefern sie sauberen Strom. Verbandsvertreter gaben Anfang des Jahres bei der Vorstellung der aktuellen Ausbauzahlen zur Offshore-Windenergie an, dass zum 31.12.2017 einer Analyse der Deutschen WindGuard zufolge insgesamt 1.169 Anlagen mit einer installierten Leistung von rund 5.387 MW am Netz waren. Bis 2020 sei gesetzlich ein Ausbau bis zu einer Kapazität von 7,7 GW möglich, hieß es vom Bundesverband Windenergie (BWE).

Auch Onshore wächst die Branche rasant. Hier hat WindGuard für 2017 einen Brutto-Zubau von 5.333 MW bzw. 1.792 Anlagen ermittelt. Dies entspricht einem Zuwachs von 15 Prozent im Vergleich zu 2016. Zum Jahreswechsel waren damit insgesamt 28.675 Windkraftanlagen an Land am Netz. Für 2018 erwarten die Verbände einen Zubau von nochmal rund 3.500 MW. Doch nicht nur der Neubau, sondern auch die Modernisierung des Anlagenparks verzeichnete eine starke Dynamik. Insgesamt 387 Windräder wurden nach BWE-Angaben im vergangenen Jahr abgebaut und durch neue, leistungsfähigere ersetzt.

Immer mehr CFK in Rotorblättern

Faserverbundkunststoffe wie GFK und CFK werden langfristig an Bedeutung gewinnen. Dies prognostizieren etwa die Autoren der 2015 veröffentlichten Studie „Bestandsaufnahme Leichtbau in Deutschland“ des VDI-Zentrums für Ressourceneffizienz. Zu beobachten sei aktuell ein Trend hin zu thermoplastischen FVKs, die auch mit bedeutenden Marktgrößen aufwarten können.

So stellt die Windenergie für den Leichtbau einen attraktiven Zukunfts- und Wachstumsmarkt dar. Entsprechende Lösungen könnten über die künftige Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands bei Windkraftanlagen entscheiden, so die Experten. Da die meisten Rotorblätter aus GFK bestehen und die Rotorblätter mit zunehmender Leistung stetig größer werden, findet hier eine Substitution durch CFK statt. Damit sind Windenergieanlagen für CFK-Hersteller ein großer Absatzmarkt. Entscheidend sei hier die automatisierte Produktion der Rotorblätter zu wettbewerbsfähigen Preisen.

Längere Windflügel dank CFK

Immer mehr Länder – auch über die entwickelten Industrieländer der westlichen Hemisphäre hinweg – investieren massiv in den Ausbau von Windkraftanlagen, so das Marktforschungsinstitut Ceresana. Von dieser Entwicklung profitiert nicht nur der Markt für GFK. Längere Rotorblätter und damit leistungsstärkere Windkraftanlagen werden zukünftig vor allem durch den Einsatz von CFK möglich. Während hierin also viel Potenzial steckt, sorgen die durch CFK überproportional steigenden Kosten hier noch für Grenzen.

Eine weitere Hürde für das Wachstum von Faserverbundwerkstoffen im Bereich der Windenergie bilden die derzeit noch nicht für jedes Material in gleichem Umfang zur Verfügung stehenden Recycling-Technologien. Mit dem 2011 in Deutschland entwickelten „Composite Recycling“ lassen sich pro Jahr bis zu 60.000 Tonnen GFK aus Rotorblättern effizient energetisch und stofflich verwerten. Als Alternative zu fossilen Brennstoffen kommt das Verfahren in Zementwerken zum Einsatz, weil diese einen hohen Energiebedarf aufweisen. Dagegen sind bei CFK noch keine industriellen Prozesse zur Wiederverwertung entwickelt worden.