02.09.2011

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Henkel: Schnellere Rotorblattverklebung dank neuer Klebstofftechnologie

Die "Energiewende" stellt Hersteller von Windenergieanlagen vor große Herausforderungen. Die Optimierung der Anlagenverfügbarkeit und -produktivität der Produktionsstätten ist erforderlich. Schnellere Herstellungsprozesse sollen die Stückkosten reduzieren, damit sich die Investitionen rechnen.

Zur Optimierung der Rotorblattproduktion liegt es nahe, polyurethanbasierte Klebstoffe für die Blattverklebung einzusetzen, bisher allerdings ein Novum in der Windkraftindustrie. Traditionell werden hier zur Verklebung der Halbschalen und Stege vorrangig zweikomponentige Epoxidharze verwendet. Diese erfüllen zwar die extrem hohen mechanischen Anforderungen zuverlässig, stoßen im Zuge der Automatisierung der Fertigungsprozesse jedoch an ihre Grenzen. Eine Lösung will Henkel mit der Entwicklung des Polyurethan-Klebstoffs Macroplast UK 1340 anbieten. Es sei gelungen, einen PUR-Klebstoff zu entwickeln, der die spezifischen mechanischen Anforderungen für den Einsatz in der Windenergieindustrie erfüllt und eine effizientere Herstellung von Rotorblättern ermöglicht.

Höhere Auslastung dank schneller Aushärtung
Zu den primären Vorteilen zähle die beschleunigte Aushärtung. Klebstoffe auf Polyurethanbasis reagieren schneller als die bisher eingesetzten Epoxidharze. Dank hoher Reaktivität bei niedrigerer Energiefreisetzung während der Aushärtung des zweikomponentigen Klebstoffs werde die Dauer und Temperatur der Aushärtungsphase deutlich herabgesetzt. Umfangreiche Tests häten ergaben, dass sich so die Kleb- und Temperzeiten verringern lassen. Die niedrige Aushärtetemperatur schlage sich zudem positiv im Energieverbrauch nieder und vermindere das Auftreten von Spannungsrissen durch zu hohe Wärmebelastungen. Wärmeempfindliche Schaumeinlagen bleiben ebenso unversehrt.

Macroplast UK 1340 erfüllt laut Anbieter alle zur GL-Zertifizierung benötigten Kennwerte und wurde als erster PUR-Klebstoff weltweit vom Germanischen Lloyd zertifiziert. Primäre GL-Anforderungen an den Klebstoff betreffen besonders die Zugscherfestigkeit, Alterungsbeständigkeit, das Kriechverhalten sowie dessen Glasübergang. Mit diesem Klebstoff hergestellte Rotorblätter haben sich demnach bereits in einem über zwölfmonatigen Feldtest bewährt. Einen weiteren Nachweis der Funktionsfähigkeit und Ermüdungssicherheit des verarbeiteten Klebstoffs dokumentierte zuletzt der am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) bestandene Belastungstest. Rund vier Monate wurde in Bremerhaven ein Rotorblatt im Langzeittest Belastungen ausgesetzt, die normalerweise in einem Zeitraum von 20 Jahren auftreten. Dabei haben die geklebten Verbindungen des 40 Meter langen Blatts gemäß IEC Norm 61400-23 statische und dynamische Tests zur Überprüfung der Nennbelastbarkeit und Ermüdungserscheinungen erfolgreich bestanden. Die erforderlichen Prüfungskriterien für die Zertifizierung von Windenergieanlagen sind ohne Probleme erfüllt worden. Auch die Kriterien von Enercon wurden durch den Blatttest erfüllt.