Windkrag in oorgang: Herwinning as 'n geleentheid eerder as 'n probleem – Wat gebeur eintlik met windturbines nadat hulle afgeskakel is? – Beeld: Xpert.Digital
Van windturbine tot speelgrond: Die vernuftige tweede loopbaan van ou rotorlemme
Windkragmite ontmasker: Waarom ou rotorlemme nie meer 'n afvalprobleem is nie
Hierdie vraag raak beide voorstanders en kritici van windenergie. Na ongeveer 20 tot 25 jaar bereik windturbines die einde van hul ekonomiese lewensduur. Die herwinning van die meeste komponente is reeds eenvoudig – staal, koper en beton kan op gevestigde maniere herwin word. Die primêre uitdaging lê by die rotorlemme, wat van saamgestelde materiale gemaak is wat moeilik is om te skei.
Hoeveel rotorlemme moet in Duitsland herwin word?
Duitsland staar 'n beduidende golf van ontmanteling in die gesig. Met die jaarwisseling 2020/2021 het die 20-jaar EEG-subsidie vir ongeveer 5 200 windturbines geëindig, en nog 8 000 turbines sal teen die einde van 2025 volg. Volgens bedryfsberamings sal ongeveer 25 000 rotorlemme teen 2030 ontmantel moet word, wat ooreenstem met ongeveer 400 000 ton materiaal.
Hierdie materiale word grootliks van glasveselversterkte plastiek (GRP) gemaak, 'n duursame maar uitdagende saamgestelde materiaal. Die rotorlemme maak slegs sowat 5 persent van die totale gewig van 'n windturbine uit, terwyl tot 90 persent van die ander komponente reeds in gevestigde herwinningsiklusse herwin kan word.
Watter spesifieke herwinningsprosesse bestaan reeds?
Die bedryf het vier hoofherwinningsroetes ontwikkel, waarvan sommige reeds industrieel gevestig is:
Die meganies-termiese proses gebruik sementaanlegte as herwinningsterreine. Maatskappye soos Holcim het reeds suksesvolle konsepte geïmplementeer. Die rotorlemme word eers vergruis, die glasvesels vervang aggregate, en die harskomponente verskaf energie vir die sementproduksieproses. Hierdie metode is reeds industrieel skaalbaar en ekonomies gevestig.
Holcim GmbH se Lägerdorf-sementfabriek in Sleeswyk-Holstein het onlangs gesnipperde windturbinelemme as plaasvervangerbrandstof herwin. Hierdie termiese herwinningsproses kan CO2-uitlatings verminder deur fossielbrandstowwe te vervang. Deur 1 000 ton herwonne GRP te gebruik, kan tot 450 ton steenkool, 200 ton kryt en 200 ton sand bespaar word.
Hoe werk chemiese herwinning vir rotorlemme?
Chemiese herwinningsprosesse soos pirolise en solvolise is steeds in ontwikkeling, maar toon belowende potensiaal. Hierdie prosesse skei komposiete in hul basiese komponente, wat glasvesels en harse herwin kan word.
Pirolise is veral geskik vir die skeiding van vesels van termoplastiekmatrikse. Die dikwandige vesel-saamgestelde strukture van rotorlemme word by hoë temperature in 'n inerte atmosfeer behandel. Die herwonne vesels kan na toepaslike verwerking industrieel hergebruik word.
Die RE_SORT-navorsingsprojek ontwikkel nuwe pirolisetegnologieë spesifiek vir dikwandige vesel-saamgestelde strukture met wanddiktes van tot 150 mm, soos dié wat in rotorlemme voorkom. Benewens die herwinde vesels, kan die gevolglike pirolise-olies en pirolise-gasse ook industrieel herwin word.
Wat beteken ontwerp vir herwinning vir moderne rotorlemme?
Die windbedryf werk reeds aan fundamenteel herwinbare rotorlemme vir toekomstige turbines. Siemens Gamesa het 'n oplossing genaamd RecyclableBlade ontwikkel, wat sedert 2022 kommersieel beskikbaar is.
Hierdie herwinbare lemme gebruik 'n spesiale harstegnologie wat dit moontlik maak om die materiale aan die einde van hul lewensduur volledig herwin te word. Ondergedompel in 'n sagte suuroplossing, los die hars op by verhoogde temperature, wat dit moontlik maak om die glasvesels, hars, hout en metaal te skei en in ander nywerhede hergebruik te word.
Die eerste kommersiële buitelandse projek wat hierdie herwinbare rotorlemme gebruik, is in 2022 in die Duitse Kaskasi-windplaas geïmplementeer. RWE, as operateur, gebruik nou ook 132 herwinbare lemme vir die Sofia-projek.
Watter rol speel Vestas in die sirkulêre ekonomie?
Vestas volg 'n sistematiese benadering met sy doelwit van afvalvrye turbines teen 2040. Die maatskappy werk aan twee parallelle inisiatiewe: DecomBlades vir bestaande rotorlemme en CETEC vir toekomstige sirkulêre ekonomie-oplossings.
Die CETEC-projek (Sirkulêre Ekonomie vir Termoset-Epoksie-Komposiete) ontwikkel 'n chemiese herwinningsmetode wat epoksieharse in hul basiese komponente afbreek. Hierdie kan dan hergebruik word in die vervaardiging van nuwe rotorlemme, wat 'n volledig sirkelvormige stelsel skep.
Vestas-turbines is tans 85 persent herwinbaar. Die herwinbaarheid van lemme sal na verwagting teen 2025 tot 50 persent en teen 2030 tot 100 persent toeneem.
Watter kreatiewe opgraderingsbenaderings is daar?
Benewens industriële herwinningsprosesse, ontstaan innoverende herwinningsprojekte wat gebruikte rotorlemme direk in nuwe toepassings omskep. Die Nederlandse maatskappy BladeMade omskep rotorlemme in straatmeubels, speelgronde, busskuilings en infrastruktuurprojekte.
Hierdie toepassings maak gebruik van die spesiale eienskappe van rotorlemme: Hulle is uiters duursaam, weerbestand, vandaalbestand en het 'n kenmerkende ontwerp. 'n Enkele rotorlem kan in segmente gesny word vir verskeie toepassings – die sterkste gedeelte word as 'n lasdraende struktuur gebruik, die punt as 'n bank en die afgeronde gedeeltes as planters.
Byvoorbeeld, 200 rotorlemme kan gebruik word om 'n geraasversperring van een kilometer te bou. Hierdie projekte verminder CO2-uitlatings met tot 90 persent in vergelyking met konvensionele materiale en gee die rotorlemme 'n tweede lewensduur van 50 tot 100 jaar.
Hoeveel materiaal gaan eintlik deur skuur verlore?
Rotorlem-slytasie is 'n onderwerp wat gereeld bespreek word, maar die afmetings daarvan is hanteerbaar. Volgens Fraunhofer IWES veroorsaak erosie ongeveer 0,1 tot 5 kg materiaalverlies per rotorlem per jaar, afhangende van ligging, bedekking en windlas.
Hierdie waardes is vergelykbaar met ander tegniese stelsels – 'n vragmotorband verloor ongeveer 2 kg materiaal per 10 000 km se reis. Offshore-installasies is onderhewig aan besonder streng omgewingsregulasies, wat dokumentasie en gereelde inspeksies vereis.
Fraunhofer IWES ontwikkel toetsmetodes vir die evaluering van verskeie bedekkingstelsels en werk aan geoptimaliseerde films en bedekkings om erosieverwante verliese te verminder terwyl aërodinamiese eienskappe terselfdertyd verbeter word.
Nuut: Patent van die VSA – Installeer sonparke tot 30% goedkoper en 40% vinniger en makliker – met verduidelikende video's!
Nuut: Patent van die VSA – Installeer sonparke tot 30% goedkoper en 40% vinniger en makliker – met verduidelikende video's! - Beeld: Xpert.Digital
Die kern van hierdie tegnologiese vooruitgang is die doelbewuste afwyking van konvensionele klampbevestiging, wat al dekades lank die standaard is. Die nuwe, meer tyd- en koste-effektiewe monteringstelsel spreek dit aan met 'n fundamenteel ander, meer intelligente konsep. In plaas daarvan om die modules op spesifieke punte vas te klem, word hulle in 'n deurlopende, spesiaal gevormde ondersteuningsrail geplaas en stewig vasgehou. Hierdie ontwerp verseker dat alle kragte wat voorkom – of dit nou statiese ladings van sneeu of dinamiese ladings van wind is – eweredig oor die hele lengte van die moduleraam versprei word.
Meer daaroor hier:
Waarom Duitsland 'n wêreldleier in windkragherwinning is
Watter standaarde en norme reguleer windkragherwinning?
Met DIN SPEC 4866 het die bedryf vir die eerste keer 'n eenvormige standaard vir die volhoubare ontmanteling en herwinning van windturbines geskep. Hierdie spesifikasie is in 2020 deur 25 kundiges van die bedryf, akademie en regeringsagentskappe ontwikkel en definieer vereistes vir die hele ontmantelingsproses.
RDRWind eV (Industrial Association for Repowering, Dismantling, and Recycling of Wind Turbines) het hierdie standaard geïnisieer en werk nou aan 'n omvattende DIN-standaard en 'n kwaliteitsmerk vir ontmantelingsprosesse. Dit is bedoel om deursigtigheid en vergelykbaarheid te skep in terme van kwaliteit, veiligheidsvereistes en omgewingsverenigbaarheid.
Hoe ontwikkel die herwinningsinfrastruktuur?
Die herwinningsinfrastruktuur word voortdurend uitgebrei. Maatskappye soos neocomp GmbH in Bremen bedryf reeds versnipperaarfabrieke met kapasiteite van tot 120 000 ton gebruikte GRP per jaar. Hierdie aanlegte kan die gevolglike volumes maklik hanteer en verwerk tans ongeveer 30 000 ton per jaar.
Europese inisiatiewe soos die DecomBlades-projek poel kundigheid oor die hele waardeketting saam. Tien projekvennote werk saam om volhoubare herwinningstegnologieë vir rotorlemme te kommersialiseer.
Wat presies gebeur met die herwonne materiale?
Die herwinde materiale vind 'n wye reeks toepassings. Glasvesels van meganiese herwinning word as 'n sandvervanger in sementproduksie gebruik, terwyl die organiese komponente as 'n steenkoolvervanger dien. Hierdie ko-verwerkingsmetodes vervang fossiele grondstowwe direk.
Chemiese herwinningsprosesse lewer produkte van hoër gehalte. Die herwonne vesels kan na toepaslike verwerking in vesel-saamgestelde toepassings hergebruik word. Pirolise-olies word as chemiese grondstowwe gebruik, terwyl pirolise-gasse vir energieopwekking gebruik kan word.
Die Siemens Gamesa RecyclableBlade-proses maak selfs die herwinning van materiale in hul oorspronklike kwaliteit moontlik. Die geskeide komponente – hars, veselglas en hout – kan in nuwe produkte soos tasse of monitoromhulsels gebruik word sonder enige kwaliteitsverlies.
Watter uitdagings bestaan steeds?
Ten spyte van die vordering, bly uitdagings steeds. Chemiese herwinningsprosesse is steeds in die loods- en opskaalfases en moet nog hul industriële lewensvatbaarheid bewys. Die ekonomiese lewensvatbaarheid van verskeie prosesse hang sterk af van streeksinfrastruktuur en grondstofpryse.
Offshore turbines bied bykomende logistieke uitdagings, aangesien die rotorlemme eers na land vervoer moet word. Koördinering tussen verskeie belanghebbendes – van turbine-operateurs tot ontmantelingsmaatskappye en herwinningsfirmas – vereis gestandaardiseerde prosesse.
Hoe sal herwinning verder ontwikkel?
Die tendens beweeg duidelik na 'n sirkulêre ekonomie. Vervaardigers soos Siemens Gamesa en Vestas het bindende teikens vir volledig herwinbare turbines gestel – Siemens Gamesa teen 2040, Vestas ook teen 2040.
Nuwe materiale gebaseer op hernubare grondstowwe word nagevors. Wetenskaplikes werk aan bio-gebaseerde liggewigmateriale gemaak van hennepvesels en hennepsaadolie vir toekomstige rotorlemme. Dit kan herwinning fundamenteel vereenvoudig.
Die Europese Omgewingsagentskap werk aan 'n Europa-wye verbod op die weggooi van rotorlemme, wat sal vereis dat alle weggooilemme hergebruik, herwin of herwin word. Dit skep 'n bykomende aansporing vir innoverende herwinningsoplossings.
Watter ekonomiese aspekte is relevant?
Herwinning ontwikkel van 'n kostefaktor na 'n sakegeleentheid. Maatskappye soos Holcim benut nuwe grondstofbronne met die BLADES2BUILD-projek terwyl hulle terselfdertyd hul CO2-uitlatings verminder. Voorspelbare wegdoeningskoste bied aanlegoperateurs beplanningssekerheid.
Die herwinningsprojekte demonstreer dat hoëgehalte-produkte van sogenaamde afval geskep kan word. BladeMade kan byvoorbeeld 5 persent van die totale produksie van speelgronde, bushaltes en straatmeubels uit herwinde rotorlemme produseer.
Hoe vergelyk Duitsland internasionaal?
Duitsland neem 'n baanbrekersrol in die herwinning van windkrag. DIN SPEC 4866 word as 'n internasionale maatstaf beskou en is in Engels beskikbaar. Duitse navorsingsinstellings soos Fraunhofer IWES en IFAM ontwikkel toonaangewende herwinningstegnologieë.
Duitsland is die voorloper in Europa in die uitbreiding van windkrag – in die eerste helfte van 2025 is nuwe turbines met 'n kapasiteit van 2.2 gigawatt hier gebou, meer as in enige ander Europese land. Dit skep beide 'n groter behoefte aan herwinning en 'n sterker innovasiedinamika.
Wat beteken dit vir die toekoms van windenergie?
Hierdie ontwikkelings demonstreer dat windkrag nie net klimaatvriendelik is tydens werking nie, maar ook verantwoordelik bestuur kan word na gebruik. Die kombinasie van gevestigde termiese herwinningsprosesse, opkomende chemiese herwinningstegnologieë, innoverende herwinningsbenaderings en volledig herwinbare nuwe ontwikkelings bied 'n omvattende oplossing.
Die bedryf belê aktief in navorsing en ontwikkeling, standaarde word vasgestel, en die regulatoriese raamwerk ontwikkel na 'n sirkulêre ekonomie. Wat vandag steeds as 'n uitdaging beskou word, word toenemend 'n geleentheid vir nuwe sakemodelle en waardekettings.
Windenergie is dus 'n voorbeeld van hoe 'n bedryf proaktief verantwoordelikheid vir die hele produklewensiklus kan aanvaar, wat beide ekologiese en ekonomiese voordele skep. Rotorlemme is dus nie meer 'n afvalprobleem nie, maar word 'n waardevolle grondstof vir die toekoms.
Kyk, hierdie klein detailtjie bespaar tot 40% installasietyd en kos tot 30% minder. Dis van die VSA en gepatenteer.
NUUT: Gereed-vir-installasie sonkragstelsels! Hierdie gepatenteerde innovasie versnel jou sonkragkonstruksie massief
Die kern van ModuRack se innovasie is die afwyking van konvensionele klampbevestiging. In plaas van klampe word die modules deur 'n deurlopende ondersteuningsrail ingesit en in plek gehou.
Meer daaroor hier:
U vennoot vir sake -ontwikkeling op die gebied van fotovoltaïese en konstruksie
Van industriële dak PV tot sonkragparke tot groter parkeerplekke in die son
☑️ Ons besigheidstaal is Engels of Duits
☑️ NUUT: Korrespondensie in jou landstaal!
Konrad Wolfenstein
Ek sal graag jou en my span as 'n persoonlike adviseur dien.
Jy kan my kontak deur die kontakvorm hier in te vul of bel my eenvoudig by +49 89 89 674 804 (München) . My e-posadres is: wolfenstein ∂ xpert.digital
Ek sien uit na ons gesamentlike projek.
