Flügel von Windkraftanlagen (WKA) bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), welcher nicht sinnvoll recycelt werden kann. Sie werden von Hand in großen teuren Formen gefertigt und bilden den größten Kostenpunkt in einer WKA.

In dem vom IFAF Berlin geförderten Projekt sollen Flügel für WKAs aus recyclingfähigen vorwiegend biogenen Materialien auf einem 3D-Drucker additiv gefertigt werden. Im Idealfall könnte ein solcher Flügel an seinem Lebensende kompostiert werden. Mit holzbasiertem Granulat aus Lignin und Kurzfasern wird der Kern der Flügel gedruckt. Dabei wird an den Zugspannungslinien orientiert Leinenfaser im Druck eingelegt. Der Machbarkeitsnachweis als Ziel des Projektes wird an einem skalierten 1m-langen Flügel auf dem Inno3D-Drucker der BHT gedruckt werden.

Die HTW entwickelt Methoden, wie die Fasern dank 3D-Druck räumlich so angeordnet werden können, dass mit den Leinenfasern dieselbe Steifigkeit erreicht werden kann wie mit den Glasfasern. Die BHT schafft die Verfahren, die Bio-Materialien zu Drucken und die Fasern dabei einzulegen.Im Sinne der lokalen dezentralen Energieversorgung müssen die WKAs kleiner werden und direkt beim Verbraucher stehen. Dies intendiert die HoWoGe-Wärme, indem sie untersucht, ob WKAs auf Hochhäusern installiert werden können. Hier werden individualisierte geräuscharme Flügel benötigt, die von den Formgebungsfreiheiten des 3D-Drucks profitieren. Eine Vision dabei ist ebenfalls, die Flügel mit mobilen Druckern auf dem Dach zu drucken, um die von den Kranarbeiten getriebenen hohen Aufstellkosten zu reduzieren.

Durch eine ungünstige Gesetzgebung wurden Kleinwindkraftanlagen (KWKA) vor einigen Jahren unattraktiv, da sie plötzlich genehmigungsrechtlich denselben Bedingungen unterlagen wie Großanlagen. Dass sich das ändert und dann die kWKAs mit 3D-gedruckten Flügeln neu starten, hofft die Berliner Firma Timap mit der UniWind-Technologie. KWKAs sind in der Eigenverbrauchsnutzung profitabel und insbesondere dann ökologisch wertvoll, wenn sie aus ökologischen Materialien hergestellt werden. Die Region Berlin-Brandenburg baut auf die Windkraft. Gedruckte hochfeste „Holz“-flügel erhöhen die anlagentechnische Nachhaltigkeit und Verträglichkeit der WKAs.

• Prof. Dr.-Ing. Jens Fortmann (Projektleitung)
• Prof. Dr.-Ing. Joachim Twele (Projektleitung)

• Kevin Amarell (Projektmitarbeiter_in)

IFAF - Institut für angewandte Forschung Berlin e. V.

• Berliner Hochschule für Technik Berlin (BHT)
• AlexDesign-PolyGlas GmbH
• Additive Manufacturing in Motion GmbH
• HOWOGE Wärme GmbH
• Key Wind Energy GmbH
• mint_lab GmbH
• Timap GmbH

IFAF VERBUND Förderlinien 1 und 4

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