Windenergie in transitie: recycling als kans in plaats van probleem – Wat gebeurt er eigenlijk met windturbines nadat ze niet meer in gebruik zijn?

Mythe over windenergie ontkracht: waarom oude rotorbladen geen afvalprobleem meer zijn

Deze vraag houdt zowel voor- als tegenstanders van windenergie bezig. Na ongeveer 20 tot 25 jaar bereiken windturbines het einde van hun economische levensduur. Het recyclen van de meeste onderdelen is al relatief eenvoudig – staal, koper en beton kunnen worden gerecycled met behulp van bestaande processen. De grootste uitdaging ligt bij de rotorbladen, die zijn gemaakt van composietmaterialen die moeilijk te scheiden zijn.

Hoeveel rotorbladen moeten er in Duitsland gerecycled worden?

Duitsland staat voor een aanzienlijke golf van ontmanteling van windturbines. Aan het begin van het jaar 2020/2021 eindigde de 20-jarige terugleveringsregeling onder de Wet op Hernieuwbare Energiebronnen (EEG) voor ongeveer 5.200 windturbines, en nog eens 8.000 turbines zullen tegen eind 2025 volgen. Volgens schattingen van de sector zullen er tegen 2030 zo'n 25.000 rotorbladen moeten worden ontmanteld, wat overeenkomt met ongeveer 400.000 ton materiaal.

Deze materialen bestaan ​​grotendeels uit glasvezelversterkt plastic (GFRP), een duurzaam maar technisch lastig composietmateriaal om te recyclen. De rotorbladen vertegenwoordigen slechts ongeveer 5 procent van het totale gewicht van een windturbine, terwijl tot 90 procent van de overige onderdelen al kan worden teruggevoerd naar bestaande recyclingcircuits.

Welke specifieke recyclingprocessen bestaan ​​er al?

De industrie heeft vier belangrijke recyclingprocessen ontwikkeld, waarvan sommige al op industriële schaal worden toegepast:

Het mechanisch-thermische proces maakt gebruik van cementfabrieken als recyclinglocaties. Bedrijven zoals Holcim hebben al succesvolle concepten geïmplementeerd. Bij dit proces worden de rotorbladen eerst versnipperd; de glasvezels vervangen de aggregaten en de harscomponenten leveren de energie voor het cementproductieproces. Deze methode is al industrieel schaalbaar en economisch bewezen.

Tot voor kort gebruikte de cementfabriek van Holcim GmbH in Lägerdorf, Sleeswijk-Holstein, versnipperde windturbinebladen als alternatieve brandstof. Deze thermische recycling vermindert de CO2-uitstoot door fossiele brandstoffen te vervangen. Het gebruik van 1.000 ton gerecycled glasvezelversterkt plastic (FRP) kan tot 450 ton steenkool, 200 ton krijt en 200 ton zand besparen.

Hoe werkt chemische recycling voor rotorbladen?

Chemische recyclingprocessen zoals pyrolyse en solvolyse zijn nog in ontwikkeling, maar bieden veelbelovende mogelijkheden. Deze processen scheiden composietmaterialen in hun basiscomponenten, waardoor glasvezels en harsen kunnen worden teruggewonnen.

Pyrolyse is bijzonder geschikt voor het scheiden van vezels uit thermohardende polymeermatrices. Bij dit proces worden de dikwandige vezelcomposietstructuren van de rotorbladen bij hoge temperaturen in een inerte atmosfeer behandeld. Na een geschikte verwerking kunnen de teruggewonnen vezels opnieuw worden gebruikt in industriële toepassingen.

Het RE_SORT-onderzoeksproject ontwikkelt nieuwe pyrolysetechnologieën, specifiek voor dikwandige vezelcomposietstructuren met wanddiktes tot 150 mm, zoals die in rotorbladen voorkomen. Naast de gerecyclede vezels kunnen de resulterende pyrolyseoliën en -gassen ook industrieel worden gebruikt.

Wat betekent "ontwerpen voor recycling" voor moderne rotorbladen?

De windenergiesector werkt al aan rotorbladen die in principe recyclebaar zijn voor toekomstige turbines. Siemens Gamesa heeft een oplossing ontwikkeld genaamd RecyclableBlade, die sinds 2022 commercieel verkrijgbaar is.

Deze recyclebare messen maken gebruik van een speciale harstechnologie die het mogelijk maakt om de materialen aan het einde van hun levensduur volledig terug te winnen. Door onderdompeling in een milde zure oplossing lost de hars bij verhoogde temperaturen op, waardoor glasvezel, hars, hout en metaal kunnen worden gescheiden en hergebruikt in andere industrieën.

Het eerste commerciële offshoreproject met deze recyclebare rotorbladen werd in 2022 gerealiseerd in het windpark Kaskasi in Duitsland. RWE, de exploitant, gebruikt nu ook 132 RecyclableBlades in het Sofia-project.

Welke rol speelt Vestas in de circulaire economie?

Vestas streeft naar een systematische aanpak om in 2040 turbines zonder afval te produceren. Het bedrijf werkt aan twee parallelle initiatieven: DecomBlades voor bestaande rotorbladen en CETEC voor toekomstige circulaire economieoplossingen.

Het CETEC-project (Circular Economy for Thermosets Epoxy Composites) ontwikkelt een chemische recyclingmethode die epoxyharsen afbreekt tot hun basiscomponenten. Deze kunnen vervolgens opnieuw worden gebruikt bij de productie van nieuwe rotorbladen, waardoor een volledig circulair systeem ontstaat.

Momenteel is 85 procent van de turbines van Vestas recyclebaar. De recyclebaarheid van de turbinebladen moet worden verhoogd tot 50 procent in 2025 en tot 100 procent in 2030.

Welke creatieve manieren zijn er om afval te hergebruiken?

Naast industriële recyclingprocessen ontstaan ​​er innovatieve upcyclingprojecten die afgedankte rotorbladen direct omvormen tot nieuwe toepassingen. Het Nederlandse bedrijf BladeMade transformeert rotorbladen tot straatmeubilair, speeltuinen, bushaltes en infrastructuur.

Deze toepassingen benutten de unieke eigenschappen van rotorbladen: ze zijn extreem duurzaam, weerbestendig, vandalismebestendig en hebben een opvallend ontwerp. Een enkel rotorblad kan in segmenten worden gesneden voor diverse toepassingen – het sterkste gedeelte wordt gebruikt als dragende constructie, de punt als bank en de afgeronde delen als plantenbakken.

Zo kunnen bijvoorbeeld 200 rotorbladen worden gebruikt om een ​​kilometer geluidswal te bouwen. Deze projecten besparen tot 90 procent CO2-uitstoot in vergelijking met conventionele materialen en geven de rotorbladen een tweede levensduur van 50 tot 100 jaar.

Hoeveel materiaal gaat er daadwerkelijk verloren door slijtage?

Slijtage van rotorbladen is een veelbesproken onderwerp, maar de impact ervan is beheersbaar. Volgens Fraunhofer IWES leidt erosie tot een materiaalverlies van ongeveer 0,1 tot 5 kg per rotorblad per jaar, afhankelijk van de locatie, de coating en de windbelasting.

Deze waarden zijn vergelijkbaar met andere technische systemen – een vrachtwagenband verliest ongeveer 2 kg materiaal per 10.000 gereden kilometers. Offshore-installaties zijn onderworpen aan bijzonder strenge milieuregelgeving, inclusief documentatie en regelmatige inspecties.

Fraunhofer IWES ontwikkelt testmethoden voor het evalueren van verschillende coatingsystemen en werkt aan geoptimaliseerde films en verven om erosiegerelateerde verliezen te minimaliseren en tegelijkertijd de aerodynamische eigenschappen te verbeteren.

Nieuw: Amerikaans patent – ​​Installeer zonneparken tot 30% goedkoper, 40% sneller en eenvoudiger – met instructievideo's! - Afbeelding: Xpert.Digital

De kern van deze technologische vooruitgang is de bewuste afwijking van de conventionele klemmontage, die decennialang de standaard is geweest. Het nieuwe, tijds- en kostenefficiëntere montagesysteem pakt dit aan met een fundamenteel ander, intelligenter concept. In plaats van de modules op specifieke punten vast te klemmen, worden ze in een doorlopende, speciaal gevormde steunrail geschoven en stevig op hun plaats gehouden. Dit ontwerp zorgt ervoor dat alle krachten – of het nu gaat om statische sneeuwbelasting of dynamische windbelasting – gelijkmatig over de gehele lengte van het moduleframe worden verdeeld.

Meer hierover hier:

• Klikken in plaats van schroeven: dit ingenieuze systeem maakt de bouw van zonneparken 40% sneller en zorgt voor een revolutie in de energietransitie

Welke normen en standaarden reguleren de recycling van windenergie?

Met DIN-specificatie 4866 heeft de industrie haar eerste uniforme norm gecreëerd voor de duurzame demontage en recycling van windturbines. Deze specificatie is in 2020 ontwikkeld door 25 experts uit de industrie, de wetenschap en overheidsinstanties en definieert de eisen voor het gehele demontageproces.

RDRWind eV (Industrievereniging voor het hergebruik, de demontage en recycling van windturbines) heeft deze norm geïnitieerd en werkt nu aan een complete DIN-norm en een kwaliteitskeurmerk voor demontageprocessen. Dit moet zorgen voor transparantie en vergelijkbaarheid met betrekking tot kwaliteit, veiligheidseisen en milieuvriendelijkheid.

Hoe ontwikkelt de recyclinginfrastructuur zich?

De recyclinginfrastructuur wordt continu uitgebreid. Bedrijven zoals neocomp GmbH in Bremen exploiteren al shredderinstallaties met een capaciteit tot 120.000 ton GRP-afval per jaar. Deze installaties kunnen de gegenereerde hoeveelheden gemakkelijk verwerken en verwerken al zo'n 30.000 ton per jaar.

Europese initiatieven zoals het DecomBlades-project bundelen expertise over de gehele waardeketen. Tien projectpartners werken samen aan de commercialisering van duurzame recyclingtechnologieën voor rotorbladen.

Wat gebeurt er precies met de gerecyclede materialen?

De gerecyclede materialen hebben uiteenlopende toepassingen. Glasvezels uit mechanische recycling worden gebruikt als zandvervanger bij de cementproductie, terwijl de organische componenten dienen als vervanging voor steenkool. Deze co-verwerkingsmethoden vervangen rechtstreeks fossiele grondstoffen.

Chemische recyclingprocessen leveren producten van hogere kwaliteit op. De teruggewonnen vezels kunnen na de juiste verwerking opnieuw worden gebruikt in vezelcomposieten. Pyrolyseoliën worden gebruikt als chemische grondstoffen, terwijl pyrolysegassen kunnen worden gebruikt voor energieproductie.

Het Siemens Gamesa RecyclableBlade-proces maakt het zelfs mogelijk om materialen in hun oorspronkelijke kwaliteit terug te winnen. De gescheiden componenten – hars, glasvezel en hout – kunnen zonder kwaliteitsverlies worden hergebruikt in nieuwe producten zoals behuizingen voor computers of monitoren.

Welke uitdagingen blijven er over?

Ondanks de vooruitgang blijven er uitdagingen bestaan. Chemische recyclingprocessen bevinden zich nog in de pilot- en opschalingsfase en moeten hun industriële haalbaarheid bewijzen. De economische haalbaarheid van verschillende processen hangt sterk af van de regionale infrastructuur en de grondstofprijzen.

Offshore-installaties brengen extra logistieke uitdagingen met zich mee, omdat de rotorbladen eerst naar de wal moeten worden getransporteerd. Coördinatie tussen diverse belanghebbenden – van installatiebeheerders en ontmantelingsbedrijven tot recyclingbedrijven – vereist gestandaardiseerde processen.

Hoe zal recycling zich in de toekomst ontwikkelen?

De trend gaat duidelijk richting een circulaire economie. Fabrikanten zoals Siemens Gamesa en Vestas hebben zichzelf bindende doelstellingen gesteld voor volledig recyclebare turbines – Siemens Gamesa tegen 2040, Vestas eveneens tegen 2040.

Er wordt onderzoek gedaan naar nieuwe materialen op basis van hernieuwbare grondstoffen. Wetenschappers werken aan lichtgewicht biobased materialen gemaakt van hennepvezels en hennepzaadolie voor toekomstige rotorbladen. Deze materialen zouden het recyclen aanzienlijk kunnen vereenvoudigen.

Het Europees Milieuagentschap werkt aan een Europees verbod op het storten van rotorbladen op stortplaatsen. Dit zou vereisen dat alle buiten gebruik gestelde bladen worden hergebruikt, gerecycled of teruggewonnen. Dit zou extra stimulansen creëren voor innovatieve recyclingoplossingen.

Welke economische aspecten zijn relevant?

Recycling evolueert van een kostenpost naar een zakelijke kans. Bedrijven zoals Holcim gebruiken het BLADES2BUILD-project om nieuwe grondstoffenbronnen aan te boren en tegelijkertijd hun CO2-uitstoot te verminderen. Voorspelbare afvalverwerkingsprijzen bieden exploitanten van installaties zekerheid bij de planning.

De upcyclingprojecten laten zien dat er hoogwaardige producten gemaakt kunnen worden van wat als afval wordt beschouwd. BladeMade kan bijvoorbeeld 5 procent van zijn totale productie van speeltuinen, bushaltes en straatmeubilair maken van gerecyclede rotorbladen.

Hoe verhoudt Duitsland zich tot andere landen?

Duitsland speelt een pioniersrol in de recycling van windenergie. DIN SPEC 4866 wordt beschouwd als een internationale referentienorm en is beschikbaar in het Engels. Duitse onderzoeksinstellingen zoals Fraunhofer IWES en IFAM ontwikkelen toonaangevende recyclingtechnologieën.

Duitsland loopt in Europa voorop in de uitbreiding van windenergie: in de eerste helft van 2025 werden hier nieuwe windturbines met een capaciteit van 2,2 gigawatt geïnstalleerd, meer dan in welk ander Europees land ook. Dit creëert zowel een grotere behoefte aan recycling als een sterkere innovatiedynamiek.

Wat betekent dit voor de toekomst van windenergie?

Deze ontwikkelingen tonen aan dat windenergie niet alleen klimaatvriendelijk is tijdens de werking, maar ook op een verantwoorde manier kan worden beheerd na gebruik. De combinatie van beproefde thermische terugwinningsprocessen, opkomende chemische recyclingtechnologieën, innovatieve upcycling-benaderingen en volledig recyclebare nieuwe ontwikkelingen biedt een totaaloplossing.

De industrie investeert actief in onderzoek en ontwikkeling, er worden standaarden vastgesteld en het regelgevingskader evolueert naar een circulaire economie. Wat momenteel als een uitdaging wordt beschouwd, wordt steeds meer een kans voor nieuwe bedrijfsmodellen en waardeketens.

Windenergie is daarmee een voorbeeld van hoe een industrie proactief verantwoordelijkheid kan nemen voor de gehele productlevenscyclus, wat zowel ecologische als economische voordelen oplevert. Rotorbladen zijn daardoor geen afvalprobleem meer, maar een waardevolle grondstof voor de toekomst.

NIEUW: Kant-en-klare zonne-energiesystemen! Deze gepatenteerde innovatie versnelt uw zonne-energieproject aanzienlijk

De kern van de innovatie van ModuRack ligt in het afwijken van de conventionele klembevestiging. In plaats van klemmen worden de modules ingeschoven en op hun plaats gehouden door een doorlopende steunrail.

Meer hierover hier:

• NIEUW: Kant-en-klare zonne-energiesystemen! Deze gepatenteerde innovatie versnelt uw zonne-energieproject aanzienlijk

Van industriële zonnepanelen op daken tot zonneparken en grotere parkeerterreinen met zonnepanelen

☑️ onze zakelijke taal is Engels of Duits

☑️ Nieuw: correspondentie in uw nationale taal!

Konrad Wolfenstein

Ik ben blij dat ik beschikbaar ben voor jou en mijn team als een persoonlijk consultant.

U kunt contact met mij opnemen door het contactformulier hier in te vullen of u gewoon te bellen op +49 89 674 804 (München) . Mijn e -mailadres is: Wolfenstein ∂ Xpert.Digital

Ik kijk uit naar ons gezamenlijke project.

☑️ EPC-diensten (Engineering, Procurement and Construction)

☑️ Kant-en-klare projectontwikkeling: Ontwikkeling van zonne-energieprojecten van begin tot eind

☑️ Locatieanalyse, systeemontwerp, installatie, inbedrijfstelling, onderhoud en ondersteuning

☑️ Projectfinancier of tussenpersoon voor kapitaalverstrekkers