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12.08.2020

Rotorblatt-Carbon rettet morsche Bäume

Augsburger Pilotprojekt gibt Werkstoff zweites Leben

  • Von Hamburg nach Augsburg: Franz Weißgerber, Geschäftsführer der im Donau-Ries ansässigen iii-Carbon Weißgerber GmbH & Co. KG, zeigt einen recycelten Carbon-Stab aus einem früheren Windanlagen-Rotorblatt (© CU)

    Von Hamburg nach Augsburg: Franz Weißgerber, Geschäftsführer der im Donau-Ries ansässigen iii-Carbon Weißgerber GmbH & Co. KG, zeigt einen recycelten Carbon-Stab aus einem früheren Windanlagen-Rotorblatt (© CU)

  • Die 6 m langen Carbonstäbe für das Exoskelett sind hochfest und elastisch-steif bei sehr geringem Gewicht (© Michael Heine)

    Die 6 m langen Carbonstäbe für das Exoskelett sind hochfest und elastisch-steif bei sehr geringem Gewicht (© Michael Heine)

  • Ein Erdbohrer muss zunächst die zwei Meter tiefen Bohrlöcher für die Fundamentierung … (© Michael Heine)

    Ein Erdbohrer muss zunächst die zwei Meter tiefen Bohrlöcher für die Fundamentierung … (© Michael Heine)

  • … in der Nähe des Stammes schaffen, … (© Michael Heine)

    … in der Nähe des Stammes schaffen, … (© Michael Heine)

  • ... die die Carbon-Stützen aufnehmen sollen. (© Michael Heine)

    ... die die Carbon-Stützen aufnehmen sollen. (© Michael Heine)

  • Nach dem Einbringen der ersten Carbon-Stützen … (© Michael Heine)

    Nach dem Einbringen der ersten Carbon-Stützen … (© Michael Heine)

  • … werden sie mit natürlichem Mineralbeton aus einem fränkische Juraschotter-Gemisch in senkrechter Position fixiert (© Michael Heine)

    … werden sie mit natürlichem Mineralbeton aus einem fränkische Juraschotter-Gemisch in senkrechter Position fixiert (© Michael Heine)

  • Filigrane Stützen: Das Exoskeletts tritt kaum in Erscheinung, obwohl es die rund 3 t Eigengewicht des Baums stabilisiert (© Michael Heine)

    Filigrane Stützen: Das Exoskeletts tritt kaum in Erscheinung, obwohl es die rund 3 t Eigengewicht des Baums stabilisiert (© Michael Heine)

  • Zuletzt muss der Baum-Torso an den Exoskelett-Stützen mit Gurtbändern fixiert werden (© Michael Heine)

    Zuletzt muss der Baum-Torso an den Exoskelett-Stützen mit Gurtbändern fixiert werden (© Michael Heine)

  • Fertig! Die sechs Meter langen Baumstützen sind ein Recycling-Produkt aus abgebauten Rotorblättern eines Windrads (© CU)

    Fertig! Die sechs Meter langen Baumstützen sind ein Recycling-Produkt aus abgebauten Rotorblättern eines Windrads (© CU)

  • Vor der carbongestützten alten Buche im Augsburger Siebentischwald (v.l.n.r.): Franz Weißgerber, Fachagrarwirt Robert Dettenrieder, Reiner Erben, Andreas Detter und Michael Heine (© CU )

    Vor der carbongestützten alten Buche im Augsburger Siebentischwald (v.l.n.r.): Franz Weißgerber, Fachagrarwirt Robert Dettenrieder, Reiner Erben, Andreas Detter und Michael Heine (© CU )

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Im städtischen Siebentischwald begleitet das Augsburger Umweltreferat derzeit ein spannendes Naturschutz- und Recycling-Projekt. Unter dem Motto „Second Life“ dienen recycelte Carbon-Stangen aus Rotorblättern rückgebauter Windkraftanlagen altersschwachen und vom Fällen bedrohten Bäumen als Stütze. Nun stellten die Projektpartner in einem Vor-Ort-Termin den ersten auf diese Weise stabilisierten Baum der Öffentlichkeit vor.

Vögel, Käfer, Flechten, Moose, Pilze – vielfältiges Leben tummelt sich in und auf einem abgestorbenen Baum. „Große alte Bäume und historische Baum-Monumente“, betont denn auch Augsburgs Umweltreferent Reiner Erben (Bündnis 90 die Grünen), „stellen einen nahezu unersetzlichen Wert für die Artenvielfalt dar“. Aber das morsche Holz solcher Bäume bricht leicht und ist dann vor allem in Naherholungsgebieten eine nicht zu unterschätzende Gefahr für Spaziergänger und Radfahrer. Um die Verkehrssicherheit zu gewährleisten, lassen die zuständigen Kommunen darum alte und instabile Bäume oft fällen.

Recyceltes Carbon bringt die Rettung

Die Idee der zwei Carbon-Fachleute Dr. Michael Heine, Sachverständiger für Carbonfasern und Verbundwerkstoffe, Augsburg, und Franz Weißgerber, Geschäftsführer der iii-Carbon Weißgerber GmbH & Co. KG, Reimlingen bei Wallerstein, könnte das Dilemma lösen. Carbon „ist äußerst stabil, langlebig und widerstandsfähig gegen Korrosion und andere Umwelteinflüsse, dabei auch sehr leicht und filigran“, erklärt Dr. Heine, der als Innovationsmentor des Composites United e.V. (CU) für ungewöhnliche Lösungen offen ist.

Aktuell untersuchen sie die Wirtschaftlichkeit von Optionen zur Weiterverwendung der Carbon-Materialien, wenn die Nutzungsdauer der ursprünglichen Anwendung abgelaufen ist. Carbonfasern im Verbund mit Kunststoffen, Keramiken und Beton finden zunehmend Verwendung bei Fahrzeugen, Flugzeugen, in Maschinenbau, Brückenbau, Architektur und bei der Windenergienutzung. Speziell hier, bei der Aussteifung der extrem langen Rotorblatter von Windenergieanlagen, lassen sich die mechanischen Belastungen nur noch durch eine Carbon-Verstärkung auffangen. Die Auflagen zum Rückbau der zahlreichen Windräder machen es notwendig, die hier verbauten, nicht unerheblichen Mengen an Material sinnvoll weiter zu verwenden.

Carbon – ein vielseitiges Hochtechnologie-Material

Carbon besteht aus Kohlenstoff-Fasern mit einem Durchmesser von ca. 7 Mikrometer, die durch hochwertige Polymere fixiert werden. Carbon ist bis zu 80% leichter als Stahl - bei mindestens gleicher Festigkeit. Neben zusätzlich extrem hoher Steifigkeit bietet Carbon zusätzlich eine hervorragende dauerhafte Temperaturbeständigkeit, eine extrem niedrige Wärmeausdehnung und eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit. Es ist zudem um ein Vielfaches belastbarer als z.B. Aluminium.


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