Windkrag in oorgang: Herwinning as 'n geleentheid eerder as 'n probleem – Wat gebeur eintlik met windturbines nadat hulle nie meer operasioneel is nie? – 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 relatief eenvoudig – staal, koper en beton kan herwin word met behulp van gevestigde prosesse. Die primêre uitdaging lê by die rotorlemme, wat van saamgestelde materiale gemaak is wat moeilik is om te skei.
Watter hoeveelhede rotorlemme moet in Duitsland herwin word?
Duitsland staar 'n beduidende golf van windturbine-uitbedryfstelling in die gesig. Met die jaarwisseling 2020/2021 het die 20-jaar invoertarief onder die Wet op Hernubare Energiebronne (EEG) vir ongeveer 5 200 windturbines geëindig, met nog 8 000 turbines wat teen die einde van 2025 sal volg. Volgens bedryfsberamings sal ongeveer 25 000 rotorlemme teen 2030 uitmekaar gehaal moet word, wat ooreenstem met ongeveer 400 000 ton materiaal.
Hierdie materiale bestaan hoofsaaklik uit glasveselversterkte plastiek (GFRP), 'n duursame maar tegnies uitdagende saamgestelde materiaal vir herwinning. Die rotorlemme maak slegs sowat 5 persent van die totale gewig van 'n windturbine uit, terwyl tot 90 persent van die ander komponente reeds na gevestigde herwinningslusse terugbesorg kan word.
Watter spesifieke herwinningsprosesse bestaan reeds?
Die bedryf het vier hoofherwinningsroetes ontwikkel, waarvan sommige reeds op 'n industriële skaal gevestig is:
Die meganies-termiese proses gebruik sementaanlegte as herwinningsterreine. Maatskappye soos Holcim het reeds suksesvolle konsepte geïmplementeer. In hierdie proses word die rotorblaaie eers versnipper; die glasvesels vervang aggregate, en die harskomponente verskaf energie vir die sementproduksieproses. Hierdie metode is reeds industrieel skaalbaar en ekonomies gevestig.
Tot onlangs het Holcim GmbH se Lägerdorf-sementaanleg in Sleeswyk-Holstein gesnipperde windturbinelemme as 'n plaasvervangende brandstof gebruik. Hierdie termiese herwinning verminder CO2-uitlatings deur fossielbrandstowwe te vervang. Die gebruik van 1 000 ton herwinde veselglasversterkte plastiek (FRP) kan tot 450 ton steenkool, 200 ton kryt en 200 ton sand bespaar.
Hoe werk chemiese herwinning vir rotorlemme?
Chemiese herwinningsprosesse soos pirolise en solvolise is steeds onder ontwikkeling, maar toon belowende benaderings. Hierdie prosesse skei saamgestelde materiale in hul basiese komponente, wat glasvesels en harse herwin kan word.
Pirolise is veral geskik vir die skeiding van vesels van termohardende polimeermatrikse. In hierdie proses word die dikwandige vesel-saamgestelde strukture van die rotorblaaie by hoë temperature in 'n inerte atmosfeer behandel. Na toepaslike verwerking kan die herwonne vesels in industriële toepassings 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 -gasse ook industrieel gebruik word.
Wat beteken "ontwerp vir herwinning" vir moderne rotorlemme?
Die windbedryf werk reeds aan rotorlemme wat fundamenteel herwinbaar is 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 die volledige herwinning van materiale aan die einde van hul lewensduur moontlik maak. Onderdompeling in 'n sagte suuroplossing veroorsaak dat die hars by verhoogde temperature oplos, wat die skeiding van veselglas, hars, hout en metaal vir hergebruik in ander nywerhede moontlik maak.
Die eerste kommersiële buitelandse projek wat hierdie herwinbare rotorlemme gebruik, is in 2022 by die Kaskasi-windplaas in Duitsland geïmplementeer. RWE, die operateur, gebruik nou ook 132 herwinbare lemme in die Sofia-projek.
Watter rol speel Vestas in die sirkulêre ekonomie?
Vestas volg 'n sistematiese benadering tot sy doelwit van nul-afval 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 produksie van nuwe rotorlemme, wat 'n volledig sirkelvormige stelsel skep.
Tans is Vestas-turbines 85 persent herwinbaar. Die herwinbaarheid van lemme moet teen 2025 tot 50 persent en teen 2030 tot 100 persent verhoog word.
Watter kreatiewe opgraderingsbenaderings is daar?
Benewens industriële herwinningsprosesse, ontstaan innoverende herwinningsprojekte wat afgedankte rotorlemme direk in nuwe toepassings omskep. Die Nederlandse maatskappy BladeMade omskep rotorlemme in straatmeubels, speelgronde, bushaltes en infrastruktuur.
Hierdie toepassings benut die unieke 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 een kilometer geraasversperring te bou. Hierdie projekte bespaar tot 90 persent CO2-uitlatings 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-skuring is 'n onderwerp wat gereeld bespreek word, maar die impak daarvan is hanteerbaar. Volgens Fraunhofer IWES lei erosie tot 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 gery. Offshore-installasies is onderhewig aan besonder streng omgewingsregulasies, insluitend dokumentasie en gereelde inspeksies.
Fraunhofer IWES ontwikkel toetsmetodes vir die evaluering van verskillende bedekkingstelsels en werk aan geoptimaliseerde films en verf 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 klemmontering, 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 in plek gehou. Hierdie ontwerp verseker dat alle kragte – of dit nou statiese ladings van sneeu of dinamiese ladings van wind is – eweredig oor die hele lengte van die moduleraam versprei word.
Meer inligting hier:
Waarom Duitsland 'n wêreldleier in windkragherwinning is
Watter standaarde en norme reguleer windenergie-herwinning?
Met DIN SPEC 4866 het die bedryf sy eerste eenvormige standaard vir die volhoubare ontmanteling en herwinning van windturbines geskep. Hierdie spesifikasie is in 2020 deur 25 kundiges van die bedryf, wetenskap en regeringsagentskappe ontwikkel en definieer vereistes vir die hele ontmantelingsproses.
RDRWind eV (Industry Association for Repowering, Dismantling and Recycling of Wind Turbines) het hierdie standaard geïnisieer en werk nou aan 'n volledige DIN-standaard sowel as 'n kwaliteitsmerk vir ontmantelingsprosesse. Dit is bedoel om deursigtigheid en vergelykbaarheid te skep rakende kwaliteit, veiligheidsvereistes en omgewingsverenigbaarheid.
Hoe ontwikkel die herwinningsinfrastruktuur?
Herwinningsinfrastruktuur word voortdurend uitgebrei. Maatskappye soos neocomp GmbH in Bremen bedryf reeds versnipperaaraanlegte met kapasiteite van tot 120 000 ton afval-GRP per jaar. Hierdie aanlegte kan die gegenereerde hoeveelhede maklik hanteer en verwerk reeds ongeveer 30 000 ton per jaar.
Europese inisiatiewe soos die DecomBlades-projek versamel kundigheid oor die hele waardeketting. Tien projekvennote werk saam aan die kommersialisering van volhoubare herwinningstegnologieë vir rotorlemme.
Wat presies gebeur met die herwonne materiale?
Die herwinde materiale het uiteenlopende 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 energieproduksie 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 kaste of monitorbehuisings gebruik word sonder enige kwaliteitsverlies.
Watter uitdagings bly oor?
Ten spyte van die vordering, bly uitdagings steeds bestaan. Chemiese herwinningsprosesse is steeds in die loods- en opskaalfases en moet hul industriële lewensvatbaarheid bewys. Die ekonomiese lewensvatbaarheid van verskillende prosesse hang sterk af van streeksinfrastruktuur en grondstofpryse.
Offshore-installasies bied bykomende logistieke uitdagings, aangesien die rotorlemme eers na die wal vervoer moet word. Koördinering tussen verskeie belanghebbendes – van aanlegoperateurs en ontmantelingsmaatskappye tot herwinningsfirmas – vereis gestandaardiseerde prosesse.
Hoe sal herwinning in die toekoms ontwikkel?
Die tendens beweeg duidelik na 'n sirkulêre ekonomie. Vervaardigers soos Siemens Gamesa en Vestas het vir hulself bindende teikens vir volledig herwinbare turbines gestel – Siemens Gamesa teen 2040, Vestas ook teen 2040.
Nuwe materiale gebaseer op hernubare hulpbronne 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 storting van rotorlemme, wat sal vereis dat alle buite werking gestelde lemme hergebruik, herwin of herwin word. Dit sal bykomende aansporings vir innoverende herwinningsoplossings skep.
Watter ekonomiese aspekte is relevant?
Herwinning ontwikkel van 'n kostefaktor na 'n sakegeleentheid. Maatskappye soos Holcim gebruik die BLADES2BUILD-projek om nuwe bronne van grondstowwe te benut terwyl hulle terselfdertyd hul CO2-uitlatings verminder. Voorspelbare wegdoeningspryse bied aanlegoperateurs beplanningsekerheid.
Die herwinningsprojekte demonstreer dat hoëgehalte-produkte geskep kan word uit wat as afval beskou word. BladeMade kan byvoorbeeld 5 persent van sy totale produksie van speelgronde, bushaltes en straatmeubels uit herwinde rotorlemme produseer.
Hoe vergelyk Duitsland internasionaal?
Duitsland speel 'n baanbrekersrol in windenergie-herwinning. DIN SPEC 4866 word as 'n internasionale verwysingsstandaard beskou en is in Engels beskikbaar. Duitse navorsingsinstellings soos Fraunhofer IWES en IFAM ontwikkel toonaangewende herwinningstegnologieë.
Duitsland lei Europa in windkraguitbreiding – in die eerste helfte van 2025 is nuwe windturbines met 'n kapasiteit van 2.2 gigawatt hier geïnstalleer, meer as in enige ander Europese land. Dit skep beide 'n groter behoefte aan herwinning en sterker innovasiemomentum.
Wat beteken dit vir die toekoms van windenergie?
Hierdie ontwikkelings toon 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 tans 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 kan neem vir die hele produklewensiklus, 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 verminder koste met tot 30%. Dit kom van die VSA en is gepatenteer.
NUUT: Gereed-vir-installasie sonkragstelsels! Hierdie gepatenteerde innovasie versnel jou sonkragkonstruksieprojek aansienlik
Die kern van ModuRack se innovasie lê in die afwyking van konvensionele klampbevestiging. In plaas van klampe word die modules deur 'n deurlopende ondersteuningsrail ingesit en in plek gehou.
Meer inligting hier:
Jou vennoot vir besigheidsontwikkeling op die gebied van fotovoltaïese elektrisiteit en konstruksie
Van industriële dak-PV tot sonkragparke en groter sonkragparkeerterreine
☑️ Ons besigheidstaal is Engels of Duits
☑️ NUUT: Korrespondensie in jou moedertaal!
Konrad Wolfenstein
Ek en my span is bly om as jou persoonlike adviseur vir jou beskikbaar te wees.
Jy kan my kontak deur die kontakvorm hier in te vul wolfenstein@xpert.digital:of my eenvoudig te skakel by +49 7348 4088 965. My e-posadres is
Ek sien uit na ons gesamentlike projek.
