Der Materialmix macht's: Faser-Metall-Laminate für leistungsfähigere Windkraftrotorblätter

Kurzfassung

Die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende wird entscheidend durch den Ausbau des Windenergiesektors getrieben. Hierbei stehen die Hersteller von Windkraftanlagen vor großen Herausforderungen, da die Wirtschaftlichkeit und der Nutzungsgrad der Anlagen direkt an die Größe der Rotorblätter gekoppelt sind. Die Vergrößerung der Rotorblätter geht jedoch mit einer überproportionalen Steigerung der Rotorblattmasse einher. Dadurch werden die Lasten insbesondere an den Anschlussstellen im Wurzelbereich wesentlich vergrößert. Die bisher im Rotorblattbau etablierten GFKWerkstoffe stoßen hier mittlerweile an ihre Leistungsgrenzen. Im BMWiVerbundprojekt HANNAH (FKZ: 0324345B) entwickelt und erprobt das DLR in Kooperation mit Forschungspartnern (Universität Hannover ISD, Fraunhofer IWES) und Industriepartnern (INVENT, TECOSIM, Zeisberg Carbon) erstmalig Faser­Metall­Hybridlaminate als lokale Verstärkung für Rotorblätter. Bisherige Resultate zeigen, dass Hybridlaminate wesentlich höhere Lastniveaus ertragen, so dass Bauraum und Strukturgewicht reduziert werden können. Dieses Materialkonzept erscheint vielversprechend für die Fertigung großer Blattstrukturen und unterstützt eine ressourcenschonende und emissionsfreie Stromgewinnung.