Massiver Rückbau alter Anlagen erwartet
Windenergie hat einen steigenden Anteil an der Stromerzeugung in Deutschland, der Ausbau schreitet weiter voran. Mit Ende 2020 rund 55.000 MW installierter Leistung gehört Deutschland zu den Vorreitern bei der Onshore-Windkraft in Europa. Gleichzeitig ist jedoch ein massiver Rückbau alter Windkraftanlagen zu erwarten, denn nach 20 Jahren endet die feste EEG-Einspeisevergütung für Anlagenbetreiber. Tausende ältere Anlagen fallen jedes Jahr aus der staatlichen Förderung – und ein Weiterbetrieb ist oft voraussichtlich nicht wirtschaftlich genug. Doch die alten Anlagen lassen sich per Repowering durch neue, effizientere Windräder ersetzen.
Branche arbeitet an Recyclingkonzepten
Die Frage ist nur, was mit den abgebauten, ausrangierten Windkraftanlagen geschieht? Angesichts des erwarteten Rückbaus arbeitet die Branche bereits intensiv an umfassenden Recyclingkonzepten. Bis zu 90 Prozent der Komponenten lassen sich heute schon in etablierte Recyclingkreisläufe zurückführen, schätzt der Verband Wind Europe. Das Ziel sollten aber 100 Prozent sein, auch um die EU-Bestrebungen einer echten Kreislaufwirtschaft zu erfüllen.
Zu den recycelten Stoffen gehören die metallhaltigen Anlagenteile, die gesamte Elektrik sowie die Fundamente und der Turm, der in der Regel aus Stahl-, Kupfer-, Aluminium- und Betonkomponenten besteht. Stahl und Kupfer verkaufen die Verwerter in der Regel als Rohmaterial, es ist dann für andere Konstruktionen einsetzbar. Beton und Fundamentteile finden zerstückelt zum Beispiel im Straßenbau als Aufschüttung Verwendung. Auch bei den aus Faserverbundstoffen bestehenden Rotorblättern von Windenergieanlagen sind Recyclinglösungen in Sicht – zumal Faserverbundteile wie Rümpfe von Booten, Flugzeugteile und Teile aus Autos bereits heute in weiten Teilen dem Recycling zugeführt werden können.
Recycling: Forschungsprojekt soll Rahmenbedingungen schaffen
Für einen nachhaltigen Standard für den Rückbau sowie die Entsorgung von Windenergieanlagen engagiert sich die Industrievereinigung RDRWind. Der gemeinnützige Verein arbeitet aktuell an einer DIN-Norm, welche Rahmenbedingungen für ein ressourcen- und umweltschonendes Demontieren und Recyceln von Windenergieanlagen festlegt.
Ein Forschungsprojekt zeigte bereits einen möglichen Weg für ein Recycling der Rotorblätter von alten Anlagen auf: Dabei werden die Flügel der Anlagen zunächst in Teilstücke zersägt. Anschließend werden die Teilstücke in ihre Bestandteile zerlegt – das sind mit Kohlenstofffaser verstärkte Kunststoffe (CFK) und mit Glasfaser verstärkte Kunststoffe (GFK).
Für die Hauptbestandteile GFK und CFK haben sich zwei Verwertungswege am Markt etabliert, welche Forscher*innen in dem Projekt näher untersucht haben: Das GFK-Material kann unter Beimischung von Papierschlämmen zu einem Ersatzbrennstoff für die Zementindustrie weiterverarbeitet und dort energetisch verwertet werden. Bei CFK-Material ist eine thermische Verwertung aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts nicht möglich. Nur in einem relativ aufwändigen Pyrolyseverfahren lassen sich hier Kohlefasern von der Epoxidharzmatrix trennen und im Anschluss weiterverarbeiten.
Nachhaltig: Rotorblätter aus Hanf
Optimal im Sinne einer effizienten Kreislaufwirtschaft wäre es ohne Zweifel, wenn Anlagenbauer Windkraftanlagen künftig von vornherein so konstruieren würden, dass sie sich bei einem späteren Rückbau wieder effizient in ihre Bestandteile zerlegen lassen – Praxistests mit Rotorblättern, die einfacher recyclebar sind, laufen bei ersten Herstellern bereits. Vor allem beim eingesetzten Verbundstoff sind neue Materialien denkbar: So arbeiten Forscher*innen derzeit auch etwa an der Entwicklung eines biobasierten Leichtbauwerksstoffs aus Hanffasern und Hanfsamenöl für den Bau von Rotorblättern.
Ist bei Windkraftanlagen ein wirtschaftlich sinnvoller und aus Umweltsicht nachhaltiger Rückbau nach einigen Jahrzehnten künftig bereits bei der Konstruktion von Anlagen eingeplant, wird aus Repowering in Zukunft eine noch rundere Sache – und die Windkraftindustrie sowie Anlagenbetreiber erfüllen das EU-Ziel einer echten Kreislaufwirtschaft.