Industrielacke als Hightech-Beschichtung für Rotorblätter 1

Die Nutzung der Windkraft ist eine Herausforderung für Technik und Material. Die Windräder sind hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Mit Hightech-Beschichtungen für Rotorblätter hat sich das Unternehmen Relius mit BASF-Industrielacken in der Branche einen Namen gemacht.

Die Belastungen, denen das Rotorblatt einer Windkraftanlage in 90 Metern Höhe ausgesetzt ist, sind enorm: Mit Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 300 Kilometern pro Stunde wirken hohe Kräfte auf die Blattspitzen, die sich dabei mehrere Meter biegen. Die 60 Meter langen Flügel gelten in der Technik als die größten Objekte, die solchen Bedingungen erfolgreich trotzen. Selbst ein 900 km/h schnelles Flugzeug muss dank der geringeren Luftdichte in der Höhe weniger aushalten. Zudem attackieren UV-Strahlung, Salzwasser oder Luftverunreinigung permanent die Rotoren.

Widerstandskraft und Beständigkeit sind deshalb Schlüssel­eigenschaften für die Windanlagen. Jörg Hermes, Global Sales Manager für Windenergie bei Relius, drückt es bildhaft aus: „Stellen Sie sich ein Auto vor, das ununterbrochen mit 200 Kilometern pro Stunde durch Regen fährt. Nach wenigen Monaten dürften Schäden auftreten. Ein Rotorblatt sollte bei noch härteren Bedingungen zwischen zehn und 20 Jahre durchhalten, ohne Schaden zu nehmen.“

Stabil und leicht

Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Konstruktion der Rotoren und die verwendeten Materialien. Die größten und modernsten Flügel bestehen aus verklebten Glas- und Kohlefasermatten, in die unter Vakuum Epoxidharz injiziert wird. Die Hightech-Bauweise sorgt für die benötigte außergewöhnliche Stabilität und Flexibilität, hält die Flügel dabei aber dünn und leicht.

Den Schutz der wertvollen Konstruktion gewährleisten Spezialbeschichtungen, die nicht minder anspruchsvoll sind: Sie verhalten sich ebenfalls flexibel und können etwa beim Biegen der Blätter nicht abplatzen. Sie sind erosions- und abrasionsbeständig und wider­stehen der UV-Strahlung. Und sie sind matt, um Reflexionen zu verhindern, die zum Beispiel den Flugverkehr stören könnten – eine Eigenschaft, die ohne Lösemittel nur schwer zu erreichen ist.

Relius hatte diese technische Herausforderung schon früh bewältigt, wodurch dem Unternehmen Mitte der 90er-Jahre der Einstieg in das Geschäft mit Rotorblattbeschichtungen gelang. „Wir waren damals die ersten, die die benötigten Speziallacke ohne Lösemittel herstellen konnten“, erinnert sich Hermes. Eine Innovation, die dem Lackhersteller Tür und Tor in der Branche öffnete und ihn zu einem engen Entwicklungspartner werden ließ.

Hermes: „Wir haben ständig mit den Kunden unsere Systeme in puncto Kosten und Leistungsfähigkeit optimiert.“ Dazu gehört auch ein in der Branche nur selten eingesetztes Gerät zur Überprüfung der Erosions- und Regenbeständigkeit. Die Spezialanfertigung besteht aus einer rotierenden Scheibe, an der ein lackierter Probekörper befestigt ist und stundenlang mit 500 Kilometern pro Stunde durch einen Wassertropfenvorhang gedreht wird.

Schon bald lieferte Relius an nahezu alle wichtigen Flügelhersteller in Europa. Seit 2006 wurden auch Hersteller ganzer Windanlagen als Partner gewonnen. „Dank deren globaler Aktivität wurden unsere Produkte auf fast allen Kontinenten angewendet“, sagt Hermes. Was es der Firma wiederum erleichterte, auf Märkten außerhalb Europas wie Indien, Kanada und China Fuß zu fassen. Der Sprung auf den US-Markt steht derzeit kurz bevor: Bisher wurden dort die meisten Bauteile für Windanlagen, darunter auch die Rotorblätter, importiert. Heute ist der US-Windenergiemarkt, 2008 der wachstumsstärkste weltweit, dabei, eigene Produktionskapazitäten aufzubauen.

Der größte US-Windanlagenhersteller hat die Lackprodukte von Relius bereits weltweit für seine Installationen qualifiziert. So wie andere global führende Windenergieanlagenbauer, mit denen das Unternehmen bewährte Partnerschaften pflegt, darunter die deutsche Enercon, Suzlon aus Indien oder Chinas zweitgrößter Hersteller Dongfang. Die Beschichtungssysteme, geeignet für alle im Markt befindlichen Rotorblatttypen, finden sich weltweit an über 25000 Windanlagen. Und das auf dem Land genauso wie auf dem Meer.

Auf hoher See

Offshore-Windanlagen sind ein Segment, in dem der Hersteller dank spezieller, an die Widrigkeiten rauer See angepasster Beschichtungsprozesse, zu den wichtigsten Zulieferern von Rotorblattbeschichtungen zählt. Die Bedeutung von Offshore-Anlagen nimmt in dem Maße zu, wie in wichtigen Märkten wie etwa Deutschland geeignete landgestützte Standorte rar werden.

Zudem sind Windparks auf hoher See attraktiv, weil der je nach Standort doppelt so kräftige Wind die Energieausbeute erhöht. 300 Offshore-Anlagen drehen sich allein in der Nordsee, der erste deutsche Hochseewindpark ist jetzt rund 100 Kilometer nordwestlich der Insel Borkum geplant. Auf 60 Quadratkilometern Fläche wird er 80 Anlagen umfassen, jeweils Fünf-Megawatt-Windräder, die leistungsfähigsten und größten, die es derzeit gibt.

Eine Premiere und ein Härtetest für die Branche. Die Nordsee ist bis zu 40 Meter tief, Meer und Klima sind unberechenbar, und rund 100 Kilometer Stromkabel müssen unter dem Seeboden verlegt werden. Das Großprojekt realisiert der Bremer Anlagenbauer Bard Engineering mit Relius als Alleinlieferanten für die Beschichtung der Rotorblätter.

Baubeginn war im Frühjahr 2009; Ende 2010 soll „Bard Offshore 1“ Strom für rund 400 000 Haushalte liefern. Eine Nearshore-Testanlage vor Hooksiel nördlich von Wilhelmshaven wurde im Herbst 2008 in Betrieb genommen. Der Fünf-Megawatt-Rotor ist derselbe Typ, wie er später auf hoher See eingesetzt werden wird – der Startschuss zu einem wegweisenden Projekt.

www.relius.com