Windkraft aus nachhaltig erbauten Anlagen

Eine neue Fraunhofer-Projektgruppe »Zentrum für nachhaltige Leichtbautechnologien« (ZenaLeb) hat am Wochenende an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) die Arbeit aufgenommen. Brandenburgs Wissenschaftsministerin Manja Schüle (SPD) hat ihr in der vergangenen Woche bei einem Besuch am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung in Potsdam (IAP) einen Förderscheck des Landes über 4,5 Millionen Euro mit auf den Weg gegeben. Dabei erklärte Schüle: »Recycelbare Windkrafträder, Wasserstoff-Speicher als Energieträger und neuartige Verbundstoffe sind nur einige Beispiele für effiziente Leichtbaustrukturen der nächsten Generation.« Die Kooperation von BTU und IAP bei der Entwicklung neuartiger Leichtbautechnologien verleihe der Gestaltung des Strukturwandels in der Lausitz wichtige Impulse. Leichtbau sei eine essenzielle Komponente für die Energiewende und das Erreichen der Klimaziele des Bundes.

Knapp 3900 Windräder mit einer installierten Gesamtleistung von rund 7500 Megawatt stehen in Brandenburg. Das ist eine gute Ausgangsbasis für den dringend erforderlichen Ausbau der erneuerbaren Energien. Doch sukzessive erreichen inzwischen viele der um die Jahrtausendwende gebauten Windräder ihre für 20 bis 25 Jahre konzipierte Nutzungsfrist, zudem läuft nach 20 Jahren die Vergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) aus.

Jedes zweite Windrad bis 2025 abrissreif?

Bis Ende 2025 fallen nach Branchenangaben 1760 Windräder, etwa die Hälfte aller heutigen Anlagen im Land, mit insgesamt 2385 Megawatt aus der EEG-Vergütung. Neben Weiterbetrieb, Stilllegung und Abriss unrentabler Altanlagen steht der Neubau leistungsfähigerer auf der Tagesordnung. Beim Rückbau alter Windräder wird bereits viel Beton, Stahl und Kupfer zurückgewonnen. Einzig für das Recycling der aus wertvollen Verbundwerkstoffen gefertigten Rotorblätter fehlen noch nachhaltige Technologien.

Das Gewicht gängiger Windkraftanlagen liegt zwischen 3500 und 7000 Tonnen, doch nur zwei bis drei Prozent der Gesamtmasse machen Verbundstoffe aus. Doch schon ein 55 Meter langes Rotorblatt, das in der Regel aus carbon- und glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) und Metall besteht, wiegt rund zwölf Tonnen. Der Werkstoffverbund lässt sich nur schwer für eine Wiederverwertung in seine Bestandteile trennen. Und die Entsorgung auf Deponien ist seit 2005 verboten.

Das Bremer Entsorgungsunternehmen Neocomp betreibt eine Anlage, in der Rotorblätter zerteilt, geschreddert und als Brenn- und Zusatzstoff für die Zementproduktion aufbereitet werden. Doch allein der CO2-Ausstoß des Verfahrens belastet das Klima, zudem wachsen Einsatz und Recyclingbedarf von GFK auch in der Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie im Bootsbau kräftig.

Am IAP arbeiten Forscher an Technologien zur chemischen Zerlegung der Verbundstoffe in ihre Bestandteile: in Carbon- oder Glasfasern und die jeweiligen Kunststoffe, in die sie eingebettet waren. Im Fachbereich Faserverbund-Materialtechnologien entwickelt man Verfahren, Verbundmaterialien so zu designen, dass sie sich später leichter recyceln lassen. Das neue Leichtbauzentrum Zenaleb bündelt vorhandene Kompetenzen.

Entscheidendes Jahr der Energiewende

»2021 wird das entscheidende Jahr der Energiewende«, heißt es in einem Positionspapier des Bundesverbandes Windenergie (BWE) und des Verbandes Kommunaler Unternehmen. Ein Jahr vor dem endgültigen Atomausstieg Deutschlands und angesichts erster Abschaltungen bei der Kohleverstromung brauche die Energiewende neuen Schwung.

Der Ausbau der Windkraft in Brandenburg beschleunigt sich. Im ersten Halbjahr 2021 wurden 40 neue Anlagen mit einer Gesamtleistung von 166 MW gebaut. Das entspreche gut einem Zehntel der Leistung eines mittleren Atomkraftwerks, heißt es beim BWE.

2020 entstanden in Brandenburg 70 neue Windräder mit einer Gesamtleistung von 238 MW. Zieht man davon den Abbau von 43 Altanlagen mit 33 MW ab, gab es im Land Ende 2020 nur 27 Windräder mehr als 2019 und ein Netto-Leistungsplus von ganzen 205 MW. 14 Windräder mit zusammen 53 KW entstanden durch »Repowering«, bei dem alte Anlagen am selben Standort durch neue, leistungsstärkere Anlagen ersetzt werden.

Deutlich mehr Tempo beim Ausbau nötig

Um das selbst gesteckte Ausbauziel von 10 500 MW installierter Leistung aus Windenergie bis zum Jahr 2030 erreichen zu können, müssten in Brandenburg jährlich netto 300 MW zugebaut werden. Parteien und Energieverbände fordern daher, beim Ausbau der erneuerbaren Energien 2021 an Tempo zuzulegen. Planungs- und Genehmigungsverfahren müssten verkürzt, mehr Flächen für Windräder ausgewiesen werden.

Bereits zu Jahresbeginn hatte Jan Hinrich Glahr, Vorsitzender des BWE-Landesverbandes Berlin-Brandenburg, klargestellt: »Um die Ausbauziele der Energiestrategie des Landes bis 2030 zu erreichen, ist der Ausbau der Windenergie aber nach wie vor viel zu langsam. Wir müssen auch berücksichtigen, dass in den kommenden Jahren immer mehr Altanlagen vom Netz gehen werden.«