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covestro0415Ein wichtiger Schwerpunkt von Covestro von Polymerwerkstoffen ist die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen insbesondere der Windkraft. Gemeinsam mit dem Hersteller von Glas-Gelegen Saertex und Hübers als Partner für die Verfahrenstechnik hat der Kunststoffspezialist eine Technologie für die kostengünstigere Fertigung von Rotorblättern entwickelt. Dabei werden Polyurethanharze und Glasfasergelege auf neuartige Weise miteinander kombiniert.
 

„Das ist ein erheblicher Kostenvorteil für Hersteller“, resümiert Kim Klausen, Leiter des globalen Windkraft-Kompetenzzentrums. „Durch weitere Optimierung des Blattdesigns und den gezielten Einsatz von Composites, Lacken und Klebstoffen ließe sich außerdem Potenzial für weitere Gewichtssenkungen heben.“


Am Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR in Stade haben die Partner jetzt den Prototyp eines 45 m langen Holmgurts erfolgreich produziert. Der Gurt ist Hauptbestandteil der Blattstruktur und nimmt die gesamte Windlast auf.

Mit dem Polyurethanharz von Covestro werden eine höhere Glasübergangstemperatur und einen geringer Schrumpf erzielt. Außerdem wird bei der Reaktion des Harzes weniger Wärme freigesetzt. Die Gelege von Seartex sorgen für die Festigkeit des Verbunds. Sie werden vom Polyurethanharz gut benetzt und bilden zusammen ein hoch belastbares Bauteil. Außerdem leisten sie ihren Beitrag, um das Gewicht der Rotorblätter zu senken. Das 45 m lange Rotorblatt würde insgesamt 8 t wiegen. Rund ein Drittel davon entfällt auf den Gurt aus Polyurethan und Glasfasern. Die Herstellung der Halbschalen für die Rotorblätter erfolgt mit Hilfe des Vakuum-Infusionsverfahrens. Dabei werden die Kernmaterialien und Glasfasergelege in ein Werkzeug gelegt und mit einer Folie hermetisch abgedichtet. Nachdem ein Vakuum angelegt ist, beginnt der Infusionsvorgang mit dem Einbringen des flüssigen Polyurethanharzes. Hierfür hat Hübers eine Fertigungstechnologie entwickelt, die eine kontrollierte Füllung der Werkzeuge erlaubt.

Die Anlage fördert das Material aktiv mit Pumpen. Dabei gewährleistet die Sensor-Kontrolle des Pumpendrucks das exakte Einhalten des geplanten Druckverlaufs und damit der Material-Kinetik beim Formfüllen. Der Prozessablauf für die Herstellung des Rotorblatts wurde während der vergangenen Jahre immer weiter optimiert. So benötigt der Infusionsprozess aufgrund des angelegten Vakuums nur eine relativ kurze Zeit. Bei anschließender Erwärmung des Werkzeugs setzt die Aushärtung ein, die deutlich schneller erfolgt als bei Verwendung von Epoxidharzen. Eine Nachhärtung ist nicht erforderlich.
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