soll künftig verstärkt ROHACELL sein, ein
Hochleistungsstrukturschaum von Evonik.
44 45 Emissionen verringern.
Es ist einer dieser Momente, in denen sich die Spannung im Werk von EUROS im südpolnischen Żory-Warszowice mit den Händen greifen lässt. Luftdicht in ein Vakuum eingepackt, liegt hier der Rohling eines Rotorblatts in der Form – bereit für die sogenannte Harz-Infusion.
Alexander Krimmer, Leiter der Abteilung Material bei der Berliner Entwicklungsgesellschaft für Windkraftanlagen, steht am Rand des Neunmeterblatts und streicht vorsichtig über die Folie. Dann bückt er sich und legt das Ohr an den Aufbau. Würde er ein Zischen hören, wäre das ein Hinweis auf ein Loch. Doch alles bleibt still und auch das Messgerät zeigt ein intaktes Vakuum an. Die Infusion kann beginnen.
Über einen Schlauch wird das Harz-Härter-Gemisch unter die Folie in die Mitte des Rotorblatts gesaugt.
Langsam schiebt sich die Harzfront an die Seiten. Gleichmäßig durch-dringt die farblose Flüssigkeit mehrere Schichten Glasfaser und Kunst-stoff – und schafft so etwas Neues: einen FaserverbundkunstKunst-stoff.
Crosslinker von Evonik machen Windräder extrem robus
„Ohne solche Hightech-Materialien wäre es kaum möglich, Windräder zu bauen und zu betreiben“, erzählt Alexander Krimmer. Sturm, Sonne, Regen, Salzwasser – Rotorblätter müssen während ihrer Einsatzzeit von zehn oder mehr Jahren vielen Extremen standhalten.
Das Harz, das hier beim Bau eines Rotorblatts zum Einsatz kommt, besteht aus zwei Komponenten: einem Epoxidharz, kurz EP, und einem Härter. Letzterer sorgt dafür, dass das Harz nicht flüssig bleibt, sondern fest wird. Ein wesentlicher Bestandteil dabei: Isophorondiamin, kurz IPD. Dieser „Vernetzer“ ermöglicht und optimiert die Aushärtung des Harzes. Tatsächlich wird in den meisten Windrädern ein Härter verar-beitet, der IPD enthält – und der Marktführer bei IPD ist Evonik mit dem Produkt VESTAMIN.
1 Alexander Krimmer, Leiter der Abteilung Material bei EUROS, überprüft den Rohling eines Neunmeterblatts.
2 Rotorblätter dieser Größe sind nur durch Hochleistungsstrukturschaum möglich.
„Ohne solche Hightech-Materialien wäre es kaum möglich, Windräder zu bauen und zu betreiben.“
Alexander Krimmer, Leiter der Abteilung Material bei EUROS
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46 47 Absatz erhöhen.
Weltweit setzen Regierungen auf erneuerbare Energien, wie eine Stu-die der Strategieberatung Frost & Sullivan zeigt. So will Stu-die Europäische Union den Anteil von Energie aus regenerativen Quellen bis 2020 auf 20 Prozent erhöhen. In den USA haben sich eine Reihe von Bundes-staaten Ziele zwischen zehn und 20 Prozent gesetzt. China schließlich plant, bis 2020 stolze 100 Gigawatt aus erneuerbaren Quellen zu beziehen.
Der Windenergie wird beim Erreichen dieser Ziele eine wichtige Rolle zugeschrieben. Frost & Sullivan erwartet bis 2015 ein jährliches Wachs-tum der Windenergiekapazitäten von elf Prozent. Egal ob in flachen Küstenebenen, auf hoher See oder auf Berggipfeln – allerorten schie-ßen neue Turbinen in die Höhe. Der Trend: immer größere Anlagen, mit denen sich immer mehr Wind ernten lässt. Mit einer Länge von neun Metern ist das Rotorblatt, das Krimmer und sein Team in Żory-Warszowice fertigen, quasi ein Zwerg. Doch am anderen Ende der Halle entsteht bereits eine neue Form für ein mehr als 50 Meter langes Rotorblatt. Manch einer hält sogar Längen von bis zu 100 Metern für möglich.
Ortswechsel: Rund 1.000 Kilometer weiter westlich steht Alfred Schmidt-Steffen im Labor und hält eine Flasche des Stoffs in der Hand, ohne den die Energiewende wohl nicht gelingen würde. „Isophoron-diamin ist transparent wie Wasser“, sagt der Leiter des Evonik-Werks Herne und blickt auf das Gefäß mit dem blauen Schraubverschluss, in dem sich etwa ein halber Liter VESTAMIN befindet. Hier im Labor wird regelmäßig die Qualität des Produkts geprüft, bevor Evonik es an Kunden weltweit versendet.
Neue WorldScaleAnlage 2014
Herne, nur wenige Kilometer von der Evonik-Zentrale in Essen ent-fernt, ist der weltweit bedeutendste Standort in der Isophoronchemie.
„In drei Strängen produzieren wir hier VESTAMIN, dessen Ausgangs-stoff Isophoron und andere Folgeprodukte“, erzählt Schmidt-Steffen.
Eine weitere Anlage steht in Mobile (Alabama, USA). Eine fünfte errichtet Evonik derzeit in Schanghai. Schmidt-Steffen hat für das Pro-jekt extra zwei Ingenieure abgestellt und nach China geschickt. 2014 soll die neue World-Scale-Anlage den Betrieb aufnehmen. Evonik wird dann der einzige Konzern sein, der über ein globales Produktionsnetz-werk mit Standorten in Europa, Amerika und Asien verfügt – und damit das Wachstum der Windkraftindustrie unterstützt.
Herne (Deutschland)
Weltweit bedeutendster Standort der Isophoronchemie
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Alexander Krimmer, Leiter der Abteilung Material bei EUROS
1 Ein EUROS-Mitarbeiter mitten in der Produktion eines Rotorblatts.
2 Auf 20 Prozent soll der Anteil der regenerativen Energien bis 2020 in der EU steigen.
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„Wir haben mit Evonik sehr gut und sehr eng zusammengearbeitet,
um das Material an die Bedürfnisse unserer Kunden anzupassen.“
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Übrigens: Evonik-Produkte kommen nicht nur als Härterkomponente in den Rotorblättern der modernen Windmühlen zum Einsatz. Produkte aus der Isophoronchemie des Konzerns sorgen auch dafür, dass der Lack, mit dem die fertigen Anlagen überzogen werden, Wind und Wetter standhält. Außerdem lassen sie den Beton auch bei niedrigen Außentemperaturen aushärten. Ein Effekt, den nicht nur Windkraft-anlagenbauer zu schätzen wissen.
Daneben ist Evonik noch mit weiteren Produkten in der Windkraftin-dustrie vertreten: Um die großen Rotorblattschalen zu verkleben, sind Spezialklebstoffe notwendig. Die nötige Haftkraft verleihen diesen die pyrogene Kieselsäure AEROSIL und das funktionelle Silan Dynasylan. Protectosil wiederum schützt die Betonfundamente der Anlagen vor Regen- oder Salzwasser.
Windkrafträder müssen extremen Bedingungen standhalten Außerdem wird in Windrädern der Hochleistungsstrukturschaum ROHACELL verarbeitet. Das Leichtbaumaterial hat sich bereits in der Luftfahrt und anderen Anwendungen bewährt. EUROS nutzt ROHACELL in den Sandwich-Elementen von Windrad-Rotorblättern, also in den äußeren Schalen sowie im Steg im Inneren der Flügel. „Wir haben mit Evonik sehr gut und sehr eng zusammengearbeitet, um das Material an die Bedürfnisse unserer Kunden anzupassen“, erzählt Inge-nieur Krimmer. Niedriges Gewicht und hohe Qualität – das sind die Anforderungen, die Anlagenbauer an Rotorblätter stellen. Schließlich müssen diese viele Jahre extremen Bedingungen standhalten.
„ROHACELL zeichnet sich durch gute mechanische Eigenschaften wie hohe Festigkeit und hohe Steifigkeit aus. Zusätzlich reduziert es das Gewicht der Rotorblätter. Außerdem nimmt es weniger Harz auf als andere Kernwerkstoffe“, sagt Krimmer.
Großes Potenzial für VESTAMIN im Automobilbau
Gewicht reduzieren – dieses Vorhaben treibt nicht nur die Windkraft-industrie um. „Großserienfähige Leichtbautechnologien sind wesent-licher Bestandteil der Produktinnovation im Automobilbau“, weiß Martina Ortelt, Leiterin der Anwendungstechnik Epoxy Curing beim Evonik-Geschäftsgebiet Crosslinkers in Marl. Bei diesen Entwicklungen spielt VESTAMIN als Härterkomponente eine bedeutende Rolle. „Erste Ergebnisse aus der Prototypenentwicklung waren sehr ermutigend“, erzählt Ortelt. „Ich glaube, dass es hier ein großes Potenzial gibt.“
Im EUROS-Werk Żory-Warszowice – rund 120 Kilometer von Krakau entfernt – hat sich das Harz inzwischen gleichmäßig über die ganze Rotorblattschale verteilt. Nun ist Geduld gefragt. Denn um auszu-härten, braucht das Harz mindestens acht Stunden. Vorsichtig legen Alexander Krimmer und seine Kollegen silberfarbene Wärmedecken über die Form. „Zum Aushärten braucht es nicht nur Zeit, sondern auch eine gewisse Temperatur“, erklärt der Ingenieur. Am nächsten Tag will das EUROS-Team die beiden Blattschalen verkleben. Und schon bald wird sich das fertige Blatt an einem Windrad in Nordamerika drehen – und mit ihm gleich mehrere Produkte von Evonik.
Der Stoff für die Energiewende:
Isophorondiamin.
EUROS-Werk Żory-Warszowice (Polen) Produktion von bis zu 59,5 m
langen Rotorblättern
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