25. Jun 2019

Forciert wird das Thema ganz klar durch das Ende der EEG-Vergütung. Aber auch der lange Zeit unter den Stichworten „Second life“ oder auch „Second use“ betriebene Export von Altanlagen wird immer schwieriger. ©Bild: Hagedorn

Dank der mobilen Rotorblattsäge ist das Entsorgungsunternehmen Veolia in der Lage, die Rotorblätter vor Ort im Windpark zu zerlegen. Durch die Abschirmung des Sägeprozesses werden keine Teilchen oder Stäube in die Umgebung ausgetragen. ©Bild: Veolia

Als langjähriger Partner im Bereich Entsorgung für die Windenergiebranche, hat Veolia eine innovative Methode zur Verwertung von Rotorblättern entwickelt. Das Verfahren ist EfB- und ISO-9001 zertifiziert. Bild: Veolia

Deutschland: 2021 fallen erste Windkraftanlagen aus dem EEG - Branche entwickelt Recycling-Standards

(©SR) Ca. 5000 Windturbinen werden Anfang 2021 in Deutschland aus dem EEG fallen, danach sind es jährlich 1000 bis 2000. Je höher der Börsenstrompreis ist, desto mehr können sich nach dem Ende der 20-jährigen Förderung weiter am Markt halten. Die anderen müssen abgebaut werden. In Zeiten, in denen intensiv über Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft diskutiert wird, stellen sich damit viele Fragen.


Die Branche hat das selbst bereits erkannt. Zehn Unternehmen haben sich im vergangenen Dezember zusammengeschlossen, um „Standards für den nachhaltigen Rückbau von Windenergieanlagen“ zu etablieren. Der Verein nennt sich Industrievereinigung Repowering, Demontage und Recycling von Windenergieanlagen. Oder kurz: RDRWind e. V.

Forschungsprojekt „DemoNetXXL
Vorangegangen war das dreijährige Forschungsprojekt „DemoNetXXL“ am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH). Der etwas sperrige Titel der Arbeit: „Entwicklung eines Wirkmodells für eine effiziente Gestaltung von Demontagenetzwerken für XXL-Produkte.“ Jüngst hat der neue Verein das Ziel definiert, im Laufe dieses Jahres in Kooperation mit weiteren Verbänden und Unternehmen das Wissen und die praktischen Erfahrungen „zu einem neuen DIN-Standard für eine nachhaltige Demontage von Windkraftanlagen zusammenzuführen.“

Gründungsmitglieder des Vereins sind unter anderen die beiden Entsorger Hagedorn und Veolia Umweltservice West. Beide Firmen sitzen auch im fünfköpfigen Vorstand, in dem auch ein Serviceunternehmen und ein Beratungsunternehmen der Branche vertreten sind. An der Spitze steht Martin Westbomke vom IPH Hannover. Zwischenzeitlich hat der Verband rund zwei Dutzend Mitglieder, vor allem Recyclingunternehmen, aber auch Dienstleister der Windbranche und einige Anlagenbetreiber.

Verfahren wie zum Beispiel Pyrolyse
Die Hersteller von Anlagen und Komponenten haben sich noch nicht angeschlossen. Aber auch unter diesen spielt manch einer bereits mit dem Gedanken, die Wertschöpfungskette in Richtung Verwertung weiterzuentwickeln. Anlagenhersteller Enercon zum Beispiel liess bereits wissen, dass man mit Partnern und Forschungseinrichtungen dabei sei, Verfahren, wie etwa die Pyrolyse zu untersuchen. So werden thermo-chemische Verfahren zur Spaltung organischer Verbindungen genannt. Diese setzen hohe Temperaturen ein, unterbinden aber die Sauerstoffzufuhr, so dass keine Verbrennung stattfindet. Übrig bleiben dann zum Beispiel Öle.

Auch um die Entwicklung neuer Absatzmärkte geht es. Dabei wird etwa geprüft, ob die Fahrzeugindustrie für ihre Karosserieteile womöglich recycelte Fasern aus Rotorblättern verwerten kann. Schliesslich sei ein Kreislauf der Rohstoffe nur möglich, wenn die Materialien wieder zum Einsatz kommen können, heisst es bei Enercon.

Helfen könne eine Ökodesignrichtlinie
Die Entsorgungswirtschaft verweist unterdessen darauf, dass schon bei der Herstellung der Produkte intensiver über das Ende des Produkteinsatzes nachgedacht werden müsse. Helfen könne eine Ökodesignrichtlinie, die allen Herstellern vorschreibt, ihre Produkte so zu gestalten, dass am Ende des Lebenszyklus sämtliche enthaltene Rohstoffe möglichst in Reinform wieder zurückgewonnen werden können. Das würde dann aber natürlich erst künftige Anlagen betreffen.

Das Recycling von Anlagen, die vor zwei Jahrzehnten aufgebaut wurden, kommt unterdessen mit Macht auf die Branche zu. Deswegen hat auch das deutsche Umweltbundesamt unter dem Titel „Entwicklung eines Konzepts und Massnahmen für einen ressourcensichernden Rückbau von Windenergieanlagen“ eine Studie in Arbeit. Auftragnehmer ist die dänische Ingenieur- und Beratungsfirma Ramboll. Die Ergebnisse sollen im Spätsommer vorliegen.

Second use
Forciert wird das Thema ganz klar durch das Ende der EEG-Vergütung für die ersten Anlagen Anfang 2021. Aber auch andere Faktoren schaffen Handlungsdruck: Der lange Zeit unter den Stichworten „Second life“ oder auch „Second use“ betriebene Export von Altanlagen wird immer schwieriger. Zum einen sind die grösseren und neueren Maschinen in einem hohen Masse technisiert, was Schwellenländern zu schaffen macht. Ein Windrad, das von einem Landmaschinentechniker nicht mehr gewartet werden kann, hat in manchen Ländern schlechte Karten.

Nur bedingt exporttauglich
Hinzu kommt, dass auch die technische Infrastruktur in den potenziellen Zielländern mit den grossen Anlagen nicht mehr unbedingt umgehen kann – etwa weil keine ausreichend grossen Kräne vorhanden sind, oder das Stromnetz zu schwach ist. Kritisch betrachtet wurden Exporte aus einem weiteren Grund schon immer: Wie lässt sich sicherstellen, dass eine Anlage, die bis zur deutschen Grenze als Wirtschaftsgut gilt, nicht jenseits der Grenze plötzlich zu Müll umdeklariert wird?

Weit verbreitet ist unterdessen im Moment noch die Verwertung von Einzelkomponenten als Ersatzteil – natürlich abhängig vom Anlagentyp. Manche Hersteller nehmen gute erhaltene Komponenten wie Rotorblätter oder Generatoren zurück, überprüfen, überholen und erteilen ein Qualitätssiegel. Enercon-Sprecher Felix Rehwald vergleicht diese Praxis mit der Autoindustrie, in der es auch vorkomme, dass gut erhaltene Komponenten an Zulieferer zurückgehen.

Herausforderung Rotorblätter
Gibt es weder für ganze Anlagen, noch für einzelne Komponenten einen Markt, bleibt nur das Recycling. Auf die anfallende Masse bezogen, macht 60 bis 65 Prozent der Beton aus, 30 bis 35 Prozent der Stahl. Jeweils weniger als ein Prozent machen Kupfer, Aluminium, Elektrokomponenten, PVC und Betriebsflüssigkeiten aus. Die Verbundwerkstoffe kommen auf zwei bis drei Prozent. Als Daumenregel gilt: Pro Megawatt installierter Leistung fallen zehn Tonnen Verbundwerkstoffe an.

Die Rotorblätter sind die grösste Herausforderung beim Rückbau. Zumal es hier noch Rechtsunsicherheiten gibt, weil die Abfallverzeichnis-Verordnung, mit der Stoffe nach ihrer Überwachungsbedürftigkeit klassifiziert werden, bisher keinen Abfallschlüssel für Windradflügel kennt.

Heute werden die Rotorblätter in der Regel demontiert und vor Ort am Boden mit einer Grosskreissäge in sieben bis acht Meter lange Stücke zerlegt. Aber es gibt auch Ausnahmen: „Wir haben kürzlich bei einem Projekt die Rotorblätter in voller Länge abgefahren“, sagt Lars Vogler, Technischer Leiter bei der Deutschen Windtechnik. Das sei zwar teurer gewesen, aber auch umweltfreundlicher, weil man den Verbundstoff in Fabrikhallen besser zerlegen könne als im Freien. Allerdings waren diese Rotorblätter auch nur 23 Meter lang. Bei längeren Flügeln wäre der logistische Aufwand zu hoch.

Sprengungen vermeiden
Eine Sprengung ganzer Anlagen erfolgt in der Regel nur, wenn – etwa nach einem Brand – die Statik ungeklärt und ein geordneter Rückbau nicht möglich erscheint. Weil aufgrund der entstehenden Splitter der Oberboden abgetragen werden müsste, versucht man Sprengungen zu vermeiden. Ist allerdings die Gondel mit den Rotorblättern bereits abgebaut, kann eine Sprengung durchaus in Frage kommen: „Kürzlich haben wir einen Gittermastturm gesprengt“, sagt Vogler.

Bei den Rotorblättern ist aufgrund der vielen Fabrikate oft unklar, welche Stoffe  verbaut wurden. Vor allem bei längeren Flügeln ab 40 Meter muss man stets mit Lagen von Carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) rechnen. Dieses Material muss beim Zerlegen separiert werden, denn er ist in der inzwischen etablierten Verwertung des Glasfaserverstärkten Kunststoffs (GFK) ein Störfaktor. Aktuell werden die GFK-Bauteile zerkleinert, etwa bei der Firma Neocomp in Bremen, wo rotierende Ankerketten eines Querstromzerspaners das Material zu Faserbündeln zertrümmern, die pneumatisch förderfähig sind. Die Zementindustrie nutzt das Material dann als Zuschlagstoff, es kann Kreide, Sand und Aluminiumoxid ersetzen.

Silikate für Zementindustrie
„Ohne Verwertung der Rotorschnipsel müssten natürliche Silikate zugeführt werden“, heisst es beim Entsorgungsunternehmen Remondis. Das in der Glasfaser enthaltene Silikat gleiche Defizite der verwendeten Ausgangsstoffe aus, denn das in den Zementwerken verarbeitete Gestein sei siliziumarm. Da die Zementindustrie aber der einzige grosse Nutzer ist – recycelte Glasfasern kauft keiner, weil neue so billig sind –, kann sie den Preis weitgehend alleine bestimmen. Wie dieser Markt ab 2021 reagieren wird, wenn der Rückbau durch das EEG-Ende bedingt anzieht, ist derzeit schwer abschätzbar.

Thema CFK
In Zukunft wird aber auch das Thema CFK eine wachsende Rolle spielen. Denn in den neueren und grösseren Anlagen, die mit Zeitversatz auch irgendwann zurückgebaut werden müssen, ist dieses zunehmend verbaut. An dessen Recycling wird intensiv geforscht, denn aus Umweltsicht ist eine stoffliche Verwertung der Kohlefasern noch dringlicher als es bei den Glasfasern der Fall ist. CFK ist ökologisch gesehen nämlich viel heikler, weil der Carbon-Verbundstoff anders als der Glas-Verbundwerkstoff Strom leitet und somit in der Müllverbrennung zum Ausfall der Elektrofilter führen kann.

Ein Entsorgungskonzept für CFK aufzubauen ist nicht nur für die Windbranche ein Thema. Nach Prognosen der Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe AVK wird im Jahr 2020 der Fahrzeugbau – das Leichtbau-Elektroauto lässt grüssen – weltweit an der Spitze der CFK-Abnehmer stehen. Auf Platz zwei wird die Luftfahrt inklusive Verteidigung stehen, ehe die Windkraft folgt, mit rund zwölf Prozent des weltweiten Verbrauchs.

Erste Verfahren des CFK-Recyclings gibt es zwar, speziell durch Pyrolyse. Die Hersteller von CFK-Produkten tun sich aber schwer, recycelte Fasern als gleichwertigen Rohstoff zu verwerten, was in sicherheitsrelevanten Einsatzgebieten wie dem Luftverkehr nachvollziehbar ist.

Eine weitere Option für CFK-Abfälle benennt unterdessen Michael Roth vom Entsorger Roth International: Das Material könne für Fassadenplatten oder auch zur Herstellung von Kunststoffpaletten genutzt werden, die leichter und stabiler als Holzpaletten seien.

Grösste Herausforderung Verbundstoffe
Doch bei solcher Wiederverwertung tut sich ein neues Problem auf: Es wird immer schwieriger, den Überblick darüber zu behalten, in welchen Produkten die Fasern enthalten sind. Ganz eklatant wird es dabei noch an ganz anderer Stelle: Die Nutzung von recyceltem CFK im Filament für den 3D-Druck gilt Forschern als eine Option. So könnte der Stoff bald in unzähligen Alltagsutensilien enthalten sein. Verbundwerkstoffe sind damit zweifellos die grösste Herausforderung der Windkraft, alle anderen Stoffe sind deutlich einfacher zu handhaben.

Beton zum Beispiel lasse sich „problemlos zu mineralischem Recyclingbaustoff verarbeiten“, sagt Remondis-Sprecherin Carina Hölscher. Und sie fügt hinzu: „Sofern dies wirtschaftlich sinnvoll ist.“ Da Betonbruch zwar von der Bauwirtschaft gerne abgenommen wird, aberaufgrund der Masse hohe Transportkosten verursacht, sind die Märkte eher regional strukturiert.

Aber auch bei den auf globale Märkte abzielenden Wertstoffen will die Branche der Entsorger sich nicht gerne in die Karten schauen lassen – zumal die Preise mitunter recht volatil sind: „Hierbei handelt es sich immer um individuelle Kalkulationen, die auch von den Rohstoffpreisen am Weltmarkt abhängig sind“, sagt die Sprecherin von Remondis.

Neodym-Magnete
Das Maschinenhaus mit seinen Spulen, Kabeln und Metallstrukturen lässt sich stofflich sehr gut recyceln. Das trifft für die Seltenen Erden als weiteren Wertstoff hingegen nur in einem Ausnahmefall zu, wie es bei Remondis heisst – nämlich bei den Neodym-Magneten in den Generatoren. Alle anderen Seltenen Erden seien „in der Regel nur in homöopathischen Dosen zum Beispiel in den Steuerungseinheiten eingebaut oder aufgedampft“. So gingen die Elektronikteile „den normalen Verwertungsweg über das Elektroaltgeräterecycling“.

Das Getriebeöl aus den Maschinen wird abgesaugt und entweder thermisch oder nach Filtration stofflich wiederverwertet. Mit Umsicht sind auch die Transformatoren mit ihren Ölen zu behandeln: „Die fahren wir nur komplett ab, eine Demontage auf der Baustelle ist uns zu riskant“, sagt Windtechniker Vogler.

Nicht unerhebliche Kosten
Unter Strich fallen beim Rückbau demnach nicht unerhebliche Kosten an. Nur noch in seltenen Fällen kann sich der Rückbau durch die Wertstoffe selbst finanzieren. Bei kleinen Anlagen gelinge das unter Umständen, sofern ein Stahlturm vorhanden ist, sagt Vogler. Denn der Stahl bringt gutes Geld ein. Bei Anlagen mit Betonturm, oder Anlagen grösserer Bauart sei das nicht mehr möglich, denn die Grösse des zum Rückbau notwendigen Krans stellt einen erheblichen Kostenfaktor dar.

Börsenpreise könnten Weiterbetrieb ermöglichen
Bislang lässt sich allerdings noch schwer abschätzen, wie oft die Demontagefirmen im Jahr 2021 in Windparks ausrücken werden. Denn eine jüngere Entwicklung an der Strombörse lässt die Betreiber hoffen: Der Preis für Jahreskontrakte am Terminmarkt liegt aktuell bei rund fünf Cent pro Kilowattstunde, nachdem er vor anderthalb Jahren noch unter drei Cent gelegen hatte. Das Beste, was den Betreibern von Altanlagen nun passieren könnte, wäre ein weiter steigender CO2-Preis, da dieser sich unmittelbar auf das Preisniveau im Grosshandel auswirkt. Werden die Kilowattstunden aus Kohlekraftwerken teurer, könnte manche Windkraftanlage noch für einige Jahre in die Verlängerung gehen.

©Text: Bernward Janzing

1 Kommentare
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Max Blatter @ 28. Jun 2019 11:09

Ja, tatsächlich: Wenn Windkraftanlagen wegen des Wegfalls der Förderung vom Netz genommen und abgebaut werden müssen, dann drängen sich etliche Fragen auf. Oder eigentlich eher eine Festellung: Absolut hirnverbrannt! Um ein Bibelwort abzuwandeln: Was die Technik zusammengefügt hat, soll die Politik nicht trennen. Statt die Förderung nach 20 Jahren abrupt zu stoppen, könnte man sie ja kontinuierlich reduzieren (linear oder nach einem exp(-t) Verlauf); das mit einem Zeithorizont von z.B. 50 Jahren. Aber dazu müsste man nicht nur in der Technik denken, sondern auch in der Politik ...

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