Windkraftanlagen
Robuste Qualität für extreme Bedingungen

Produktion von Rotorblättern

Dosiersysteme für die Herstellung von Windkraftanlangen

Die Windenergie-Branche ist ein ständig wachsender Markt mit großem Potenzial für Anlagenhersteller und Blattproduzenten. Neben dem steigenden Bedarf an Onshore-Windkraftanlagen erfreut sich vor allem die Offshore-Industrie starker Nachfrage. So werden beispielsweise vor den Küsten Nordeuropas große Offshore-Windparks installiert, die aufgrund der günstigen Windbedingungen konstant Energie liefern. Alleine in Deutschland werden bereits etwa 15 Prozent der Energie mit Hilfe von Windkraftanlagen produziert. Nicht zuletzt zeigt die Unterschrift des internationalen Klimavertrags aller Mitgliedsländer der Vereinten Nationen deutlich, dass die verhandelten Klimaziele nur durch die konsequente Umsetzung erneuerbarer Energieerzeugung darstellbar sind. Hier leistet die Windenergie einen signifikanten Beitrag.

Trends in der Rotorblattherstellung
Die Entwicklung der vergangenen Jahre hat gezeigt, dass die Blätter von Windkraftanlagen immer größere Dimensionen annehmen. So konnte dank der Kohlenstofffaserhalbzeuge im Verbund mit üblichen Glasfaserwerkstoffen eine Blattlänge von mehr als 80 Metern realisiert werden. Durch den gestiegenen Bedarf an verstärkenden Faserlagen verlängern sich die Formbelegungszeiten. Die Tonnagen für Infusions- und Klebeharze sowie Coatingmaterialien steigen. Das bedeutet, dass die Anlagen zur Bereitstellung gemischter Materialien diesen wachsenden Anforderungen gerecht werden müssen. Das gilt auch für die besonders hohen Qualitätsanforderungen im Offshore-Bereich.

Lösungen für die Fertigung von Rotorblättern von DOPAG
Als führender Hersteller von Mischanlagen für die Windkraftindustrie verfügt DOPAG über das gesamte Portfolio für die unterschiedlichsten Applikationen bei der Herstellung von Rotorblättern. Dazu gehören Infusionsanlagen mit Volumenleistungen von über 60 l/min sowie Klebeharzanlagen, die Massen über 30 kg/min verarbeiten. Das ermöglicht minimale Formbelegungszeiten. Aufgrund des hohen Harzverbrauchs bei der Infusion und den Qualitätsanforderungen der Faserverbundbauteile ist der Einsatz von Harzentgasungsanlagen erforderlich. Hier verfügt DOPAG über ein validiertes System, das über 40 Liter Harz pro Minute entgast.

Zusätzlich steht für das Finishing der Windkraftblätter ein breites Portfolio von Gelcoatanlagen sowie Anlagen für das Mischen von Erosionscoatings und Spachtelmassen zur Verfügung. Hinzu kommt die Entwicklung innovativer Materialien wie die Vorderkantenversiegelung, um Schäden durch Wassertropfen an den mit bis zu 400 km/h rotierenden Blattspitzen zu vermeiden.

Dosier- und Mischtechnik von DOPAG im Einsatz
Rotorblätter sind im Einsatz härtesten Beanspruchungen ausgesetzt, schon kleinste Fehler bei der Produktion können daher schwerwiegende Auswirkungen haben.

Ein Rotorblatt besteht in der Regel aus Glasfaserverbundwerkstoffen und Verstärkungsmaterialien wie Balsa oder Schaumwerkstoffen zur Übertragung der Schubspannungen. Der Produktionsprozess beginnt mit der Fertigung von Ober- und Unterschale. Als erste Schicht wird ein Gelcoat mit Hilfe der Dosieranlage gelcomix aufgetragen, um dem Bauteil eine qualitativ hochwertige Oberfläche zu verleihen. Anschließend werden trockene Faserhalbzeuge in die Form eingelegt, mit sogenannten Hilfsstoffen versehen und schließlich das gesamte Bauteil mit einer Folie vakuumdicht verschlossen und evakuiert. Das gewährleistet größtmögliche Porenfreiheit.

Weitere Schritte sind die Entgasung des Infusionsharzes und der eigentliche Infusionsprozess. Die Entgasung ist notwendig, da sich im Material sowohl durch den Kontakt mit der Luft als auch durch den Transport einige Luftblasen sammeln können, was im Vakuumaufbau zu ungewünschten Lufteinschlüssen im Faserverbund führen kann. Eine Entgasung entfernt auch kleinste Blasen zuverlässig aus dem Material. Die Infusionsanlage vom Typ compomix ist über Schläuche direkt an den Vakuumaufbau angeschlossen. Alternativ sind auch Pufferbehälter möglich, die mit gemischtem Material gespeist und ebenfalls über Infusionsschläuche angeschlossen werden. Nach der Infusion wird die Form ausgehärtet. Die Temperatur bei diesem Prozess wird genau überwacht und geregelt, damit es zu keiner Materialschädigung aufgrund der exothermen Reaktion des Harzes kommt.

Ist das Bauteil vollständig ausgehärtet, werden alle Hilfsstoffe entfernt und die Verklebung der Versteifungselemente und der beiden Schalenhälften beginnt. Das Auftragen der Klebstoffraupen erfolgt mit einer Klebstoffmischanlage vom Typ gluemix. Ist dieser Prozess beendet, werden die Formhälften geschlossen und ein vollständiges Rotorblatt entsteht.

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Jens Bölke Director Key Market
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Das Kleben und Dichten gehört zu einer immer beliebter werdenden Methode, um Bauteile schraubenfrei miteinander zu verbinden. Mit DOPAG Anlagen erfolgen Applikationen zuverlässig und präzise.
  1. compomix

    compomix

    Die Anlagen der Baureihe compomix sind spülmittelfreie, kompakt aufgebaute Dosieranlagen.

  2. eldomix

    eldomix

    Die Anlagen der Baureihe eldomix 100/600 sind spülmittelfreie, kompakt aufgebaute Zahnradpumpen-Dosieranlagen.

  3. gelcomix

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    Die gelcomix ist eine spülmittelfreie, kompakt aufgebaute Zahnradpumpen-Dosieranlage.

  4. gluemix

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    Die gluemix ist eine spülmittelfreie, kompakt aufgebaute Zahnradpumpen-Dosieranlage.

Bei der Herstellung von Formteilen aus faserverstärkten Kunststoffen finden verschiedene Verfahren Anwendung: RTM, RIM und Wickeltechnik. Für alle drei bietet DOPAG Lösungen.

  1. compomix

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    Die Anlagen der Baureihe compomix sind spülmittelfreie, kompakt aufgebaute Dosieranlagen.

  2. eldomix

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    Die Anlagen der Baureihe eldomix 100/600 sind spülmittelfreie, kompakt aufgebaute Zahnradpumpen-Dosieranlagen.

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