RECREATE - Recyclingtechnologien für kreislauffähige Faserverbundkunststoffe / Use-Case: Windkraftrotorblätter

Das Hauptziel des EU-Projekts RECREATE ist die Entwicklung von innovativen Technologien zur Förderung der profitablen Wiederverwendung von End-of-Life-Verbundwerkstoff-Komponenten für industrielle Anwendungen. Das Projekt gliedert sich in verschiedene technologische Use-Cases und adressiert eine Vielzahl unterschiedlicher Zielsektoren wie Windenergie oder Automobilindustrie. Die Fraunhofer-Institute IWU und WKI arbeiten gemeinsam mit weiteren Partnern an der Gestaltung und Fertigung wiederverwendbarer Faserverbundstrukturen eines Windkraftrotorblattes.

Forschungsschwerpunkte sind:

• demontagegerechte Konstruktion, die auf einer Modularisierung des Windrotorblattes beruht
• Methoden für lösbare Klebverbindungen
• zerstörungsfreie Prüfungen zur Beurteilung des Bauteilzustands

Darüber hinaus wird geprüft, inwiefern auch nachwachsende Rohstoffe eingesetzt werden können, um die Nachhaltigkeit der Windkraftanlage weiter zu steigern. Die insgesamt 21 Partner aus 9 Nationen arbeiten zudem an weiteren Themen rund um die Kreislaufwirtschaft von Verbundmaterialien. Teilprojektziele sind u. a.:

• Innovative Recyclingtechnologien, die die simultane Rückgewinnung von sauberen Fasern und die Nutzung von Harz als Beschichtungsmaterial gewährleisten
• Nutzung von Duroplast-Harzen als Werkstoff für die nächste Generation von faserverstärkten Kompositen mit leichterer Reparierbarkeit und verbesserter Wiederverwendbarkeit
• Digitale Werkzeuge für die quantitative Einschätzung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit
• Digitales Lernen 

Gesellschaftliche Relevanz

Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) bieten eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht und sind sehr beständig gegenüber Chemikalien und Korrosion. In vielen mechanisch belasteten Bauteilen werden sie bereits eingesetzt, u. a. in Gehäusen von Bohrmaschinen und anderen Elektrowerkzeugen oder als Hülle von Windkraftrotorblättern. Auch in Sportgeräten wie Surfboards oder Skiern sorgen faserverstärkte Kunststoffe für Bruchfestigkeit und Langlebigkeit. Aufgrund ihrer hervorragenden Materialeigenschaften werden faserverstärkte Kunststoffe außerdem immer mehr zur Schlüsseltechnologie für klimafreundliche Leichtbaulösungen im Fahrzeugbau und in der Bauindustrie. 

Im Sinne der EU-Förderprogrammziele trägt das Projekt RECREATE dazu bei, dass bestehende Produkte aus faserverstärkten Kunststoffen kreislauffähig umgestaltet und neue Anwendungen von Beginn an kreislauffähig konzipiert werden. Die Projektergebnisse sollen außerdem dabei helfen, dass die Prozesse rund um die Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen europaweit standardisiert werden können. Dazu zählen beispielsweise Rezyklat- und Materialdefinitionen, Analysemethoden, Prüfungen der Materialqualität und der Recyclingfähigkeit sowie Methoden für die Rückverfolgbarkeit.

Wirtschaftliche Vorteile

Das Projekt liefert wichtige Grundlagen für einen verstärkten Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen und ihre Herstellung in Europa sowie die Recyclingfähigkeit daraus hergestellter Produkte. Davon könnten zahlreiche Unternehmen aus diversen Branchen profitieren, darunter:

• Kunststoffindustrie
• Faserhersteller und Zulieferer (u. a. Forst- und Agrarindustrie als Naturfaserlieferanten)
• Recyclingindustrie
• Werkstoffhersteller
• Fahrzeugindustrie (Automotive, Luftfahrt)
• Bauindustrie
• Energiewirtschaft
• Sportgerätehersteller