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Erfolgsfaktoren und Chancen

Allein im Jahr 2015 wurden der European Wind Energy Association zufolge 12.800 MW an Windkraft-Kapazität installiert. Das entspricht einer Steigerungsrate von 6,3 %. Rotorblätter sind aktuell bis zu 85 m lang und Anlagen sind bis zu 200 m hoch. Basis für die Weiterentwicklung innovativer Materialien in Windkraftanlagen ist die weitere Erhöhung der Akzeptanz für regenerative Energien in der Politik und Gesellschaft. Darüber hinaus liegen noch eine Reihe von Optimierungspotenzialen in Technik und Material selbst, etwa in weiterentwickelten Materialien (Fasern und Matrizen, Sandwich-Kerne), in der Lebensdauer, der Qualität, Vogel- und Blitzschlagresistenz, Korrosion (v.a im Offshore-Segment), Erosion oder dem Recycling. Transporteigenschaften, Montage und Wartung sind zu verbessern und die Fernüberwachung ist weiter zu optimieren. Bei einigen dieser Herausforderungen können weiterentwickelte Composites-Materialien helfen. 

Zukunft von Composites in der Windenergie

Die wichtigste Herausforderung besteht darin, große Rotorblätter (70 bis 90 m) zu bauen und die Leistungsfähigkeit und den aerodynamischen Wirkungsgrad der Blätter zu erhöhen bei sinkenden Kosten. Dabei müssen lagerlose Rotoren entwickelt werden, CFK-Herstellungsprozesse müssen optimiert, die Blattherstellung automatisiert und integriertes Health Monitoring muss betrieben werden. Innovationen und Pilotprojekte sind zum einen große Anlagen (off-shore und für Schwachwindgebiete), die Windstromnutzung für die Wasserstofferzeugung und die Herstellung von Methangas durch Reaktion mit CO2 und Wasser. Große Potenziale liegen in der Weiterentwicklung sogenannter „smart blades“, intelligenter Rotorblätter, die sich dem Wind anpassen können.