Bis 2050 werden jedes Jahr mehr als 43 Millionen Tonnen gebrauchte Rotorblätter von Windkraftanlagen anfallen

Die Geschwindigkeit, mit der in den USA Windparks gebaut werden, ist schneller als ein Frühlingswind in Casper. In etwa 20 Jahren nähern sich die heute in Betrieb genommenen Windkraftanlagen dem Ende ihrer Lebensdauer. Diejenigen, die vor 20 Jahren gebaut wurden, nähern sich jetzt diesem Ziel.

Da sich die Rotorblätter nur sehr schwer recyceln lassen, stellt der durch die ausgemusterten Rotorblätter entstehende Abfallstrom ein Montageproblem dar.

Laut einer Studie aus dem Jahr 2017, die in der Fachzeitschrift Waste Management veröffentlicht wurde, wird die weltweite Windindustrie bis 2050 jährlich 43 Millionen Tonnen Rotorblattabfall produzieren.

Das entspricht dem Gewicht von 215.000 Lokomotiven. Davon entfallen 41 % auf die USA und Europa.

Die Größe und das Gewicht der Blätter variieren, aber die durchschnittliche Länge beträgt etwa 120 Fuß und sie wiegen etwa fünf Tonnen. Einige der größten können so lang wie ein Fußballfeld sein und 20 Tonnen wiegen.

Derzeit gibt es keine skalierbaren, kostengünstigen Technologien zum Recycling der Rotorblätter und die meisten davon landen auf Mülldeponien.

Hersteller von Windkraftanlagen suchen nach Möglichkeiten, die Rotorblätter besser recycelbar zu machen, und einige Recycler suchen nach Möglichkeiten, die Rotorblätter wiederzuverwenden, in der Hoffnung, sie von Mülldeponien fernzuhalten.

Zur Müllkippe

Im Jahr 2019 nahm die Casper-Deponie etwa 1.500 Rotorblätter von Windkraftanlagen zur Entsorgung an. Die Fotos von Bulldozern, die Erde über die zerkleinerten Schaufelblätter schieben, wurden in den sozialen Medien weit verbreitet.

Mike Bratvold, Sonderabfallbeauftragter der Stadt Casper, sagte gegenüber Cowboy State Daily, dass die Deponie derzeit keine Klingen aufnimmt.

„Wir haben Tarifcodes und alles, damit wir Rotorblätter aufnehmen können, aber wir haben derzeit keine Projekte, die uns Rotorblätter bringen“, sagte Bratvold.

Bratvold sagte, dass die Rotorblätter kein Auswaschungspotenzial hätten und daher nicht in die ausgekleideten Deponiegruben geworfen würden, in denen die festen Siedlungsabfälle landen. Es handelt sich eher um Bau- und Abbruchabfälle.

Kieth Guille, Beauftragter für Öffentlichkeitsarbeit und Öffentlichkeitsarbeit beim Wyoming Department of Environmental Quality, sagte gegenüber Cowboy State Daily, dass es Vorschriften für einige Arten von Bau- und Abbruchabfällen gebe, wie zum Beispiel asbesthaltige Materialien, aber im Allgemeinen können Klingen auf zugelassenen Mülldeponien entsorgt werden für Bau- und Abbruchabfälle.

„Letztendlich liegt es an der Einrichtung, ob sie das annehmen will oder nicht“, sagte Guille.

Die Rotorblätter sind auf Langlebigkeit ausgelegt, da sie sich auch bei schlechtem Wetter zwei Jahrzehnte lang drehen. Da sie so hergestellt sind, dass sie so lange halten, ist es auch schwierig, sie zu recyceln.

Jonathan Naugton, Professor für Maschinenbau an der University of Wyoming und Direktor des Wind Energy Research Center, sagte gegenüber Cowboy State Daily, dass die Verbundstoffe verschiedene Fasern und ein Harz enthalten, das alle diese Fasern zu einer festen Matrix verbindet.

Naughton sagte, dass die Forschung weiterhin nach Möglichkeiten sucht, sie recycelbarer zu machen, und einige Hersteller haben angekündigt, dass sie vollständig recycelbare Klingen entwickelt haben. Es könnte eine Weile dauern, bis diese in allen neuen Turbinen zum Einsatz kommen, sagte Naughton.

„Wir recyceln einen Großteil des Rests der Turbine – den Stahl in der Turbine, das Kupfer – all diese Dinge sind unendlich oft wiederverwertbar. Die Rotorblätter sind das letzte verbleibende Teil, an dem wir noch besser werden müssen“, sagte Naughton.

Mike Mazur, Sprecher von NextEra Energy Resources, das die Windparks Cedar Springs und Roundhouse in Wyoming betreibt, sagte, dass fast alle Komponenten ihrer Turbinen recycelbar seien. Wenn die Turbinen außer Betrieb genommen werden, arbeiten sie laut Mazur mit Turbinenherstellern zusammen, um Komponenten zu trennen und die Teile zu recyceln. Sie spenden auch Teile für Schulungsprogramme für Windtechniker im ganzen Land.

„Bei NextEra Energy Resources wollen wir die Umwelt gut schützen, sowohl bei der Art und Weise, wie wir saubere Energie erzeugen, als auch bei der Entsorgung unserer Erzeugungsanlagen am Ende ihrer Nutzungsdauer“, sagte Mazur.

Auch wenn Klingen nicht zerlegt werden können, um neue Materialien herzustellen, wie dies bei einer Aluminiumdose oder einigen Kunststoffen der Fall ist, gibt es Möglichkeiten, die Klingen und die Materialien, aus denen sie bestehen, wiederzuverwenden.

In Dänemark werden alte Klingen zur Herstellung von Fahrradunterständen verwendet.

Don Sylvester, CFO des in Texas ansässigen Unternehmens Xproducts US LLC, sucht nach Möglichkeiten, gemahlene Klingen in Straßenbelagsmaterialien zu verwenden.

Sylvester sagte gegenüber Cowboy State Daily, dass es in Texas 680.000 Meilen Straßen gibt. Er sagte, der Staat werde im Rahmen eines Programms zur Förderung des Recyclings 15 % mehr für recyceltes Straßenbelagsmaterial zahlen als für neues Material. Das Unternehmen arbeitet an dem Prozess, um die staatliche Genehmigung für sein Straßenbelagsmaterial und das Unternehmen zu erhalten sucht eine Partnerschaft mit einer Universität.

Sylvester wollte nicht sagen, um welchen Vertrag es sich handelt, da der Vertrag noch verhandelt wird, sagte aber, dass er vielversprechend aussehe.

„Sie sind wirklich begeistert davon“, sagte Sylvester.

Xproducts US erwägt auch die Verwendung der alten Klingen für Betonbarrieren auf Straßen.

„Es muss nur ein bisschen Gewicht haben. Anstatt neuen Beton für diese Dinge herzustellen, könnte man einfach viel Abfall in solche Produkte verwandeln“, sagte Sylvester.

Skulpturen

Chris Navarro, ein Casper-Künstler, versucht, Klingen für öffentliche Skulpturen wiederzuverwenden. Derzeit arbeitet er mit einem Windturbinenunternehmen zusammen, um die Rotorblätter aus Sidney, Nebraska, versenden zu lassen.

„Wir versuchen, ein Angebot zu erhalten, um die Klingen nach den von uns gewünschten Spezifikationen zuschneiden und sie nach Casper liefern zu lassen. Das ist meine nächste Hürde“, sagte Navarro gegenüber Cowboy State Daily.

Er arbeitet seit fast drei Jahren an dem Projekt. Er sagte, es sei eine 180-Grad-Wende von dem, was er als Künstler getan habe, von gegenständlichen monumentalen Bronzeskulpturen zu großen, abstrakten Strukturen aus Glasfaser.

„Es hat mich gepackt und lässt mich nicht mehr los, also werde ich ihm folgen“, sagte Navarro.

Derzeit hat er einen Schneidauftrag für etwa 45 Klingen, was die Menge an Abfall, die die Klingen in den kommenden Jahren erzeugen werden, kaum beeinträchtigen wird. Aber Navarro sagte, als er die Fotos der Rotorblätter sah, die auf der Casper-Deponie entsorgt wurden, wollte er mit seiner Kunst einen Weg finden, das Problem anzugehen.

Navarro sagte, der Platte River Trails Trust habe 40.000 US-Dollar gesammelt, um ihn beim Bau der Wind Cathedral an der Spitze des Platte River Trail-Systems zu unterstützen.

Arbeiten daran

Naughton sagte, dass die Forschung zum Problem des Klingenrecyclings bereits seit mindestens einem Jahrzehnt aktiv sei. Es ist ein Problem, dessen sich die Branche bewusst ist. Naughton nahm am 1. März an einem Windenergietreffen teil und die Präsentation enthielt Fotos der Rotorblattdeponie in Casper aus dem Jahr 2019.

„Ist das ein Problem und arbeiten wir daran? Ja. Bedroht es die Gesundheit und Sicherheit von irgendjemandem? Nein“, sagte Naughton.

Er sagte, es sei wahrscheinlich, dass innerhalb des nächsten Jahrzehnts vollständig recycelbare Rotorblätter in allen neuen Turbinen zum Einsatz kommen würden.

„Das bedeutet nicht, dass die vorhandenen Turbinenschaufeln nicht recycelt werden können. Es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Verwendungsmöglichkeiten“, sagte Naughton.

Er weist darauf hin, dass die Rotorblätter aus den gleichen Materialien bestehen wie Bootsrümpfe.

„Niemand regt sich auf, wenn ein Boot auf der Mülldeponie liegt“, sagte Naughton.