Neue Einsatzgebiete für Polyurethan-Klebstoffe bei der Rotorblattverklebung
Gegen den Wind – Starker Verbund bei extremer Belastung
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
„Die Qualität eines Rotorblattes wird ganz wesentlich durch die Zuverlässigkeit der Klebeverbindungen bestimmt“
„Die Qualität eines Rotorblattes wird ganz wesentlich durch die Zuverlässigkeit der Klebeverbindungen bestimmt“, sagt Dr. Michael Gansow, Leiter der Entwicklung von PUR Klebstoffen bei Henkel. Insbesondere die strukturelle Verklebung von selbsttragenden Blatt - Konstruktionen stellt hohe Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften des einzusetzenden Klebstoffs. „Die Klebefuge ist hier vergleichsweise klein gehalten, während die eingeklebten Strukturen dauerhaft einer direkten Belastung ausgesetzt sind. Versagt die Verklebung, dann hat dies Blattschäden oder -bruch zur Folge“, erläutert Gansow. Die GL-Zulassung der einsetzbaren Klebstoffe erfolgt aus diesem Grund erst nach der Überprüfung zahlreicher Stoffkriterien. Diese sind zwar prinzipiell für duromere Klebstoffe ausgelegt, basieren jedoch ursprünglich auf der Epoxidharz-Technologie. „Grund dafür ist, dass die Verbindung von selbsttragenden Rotorblattkonstruktionen bislang ausschließlich eine Domäne von zweikomponentigen Epoxidharzklebstoffen gewesen ist.“
In den letzten Jahren hat jedoch die Nutzung der Windenergie ein bemerkenswertes Wachstum und eine rasante technische Entwicklung hingelegt. Zur Steigerung der Energieausbeute werden Rotorblätter für Windenergieanlagen immer größer und schwerer – Rotorblätter mit einer Länge von 60 Metern sind bereits realisiert. Dabei ist allerdings zu beachten: Größere Windkraftanlagen sind zwar effizienter, die Profitabilität hängt jedoch entscheidend von den Herstellungskosten ab. Gefordert sind immer kürzere Produktionszyklen sowie reduzierte Herstellungskosten insgesamt. „Von dieser Entwicklung ist natürlich auch der Verklebungsprozess betroffen“, sagt Gansow. „Allerdings stößt die über Jahre gereifte Epoxid-Technologie aufgrund ihrer eingeschränkten Formulierungsbreite hier an ihre Grenzen.“ Neue Technologiekonzepte sind gefragt. Eine Lösung präsentiert Henkel mit der Entwicklung des Polyurethan-Klebstoffs Macroplast UK 1340.
Aufgrund ihrer großen Variationsbreite im Polymeraufbau werden Polyurethan-Klebstoffe seit über dreißig Jahren in den verschiedensten Industriebereichen für kraftschlüssige Montageklebungen eingesetzt. Auf der Basis einer vollkommen neuen Formulierung ist es Henkel gelungen einen PUR-Klebstoff zu entwickeln, der die spezifischen mechanischen Anforderungen für den Einsatz in der Windkraftindustrie erfüllt und darüber hinaus eine effizientere Herstellung von Rotorblättern ermöglicht. Primäre Anforderungen des Germanischen Lloyd an den Klebstoff betreffen insbesondere die Zugscherfestigkeit, Alterungsbeständigkeit, das Kriechverhalten sowie dessen Glasübergang.
- Gegen den Wind – Starker Verbund bei extremer Belastung
- „Die Qualität eines Rotorblattes wird ganz wesentlich durch die Zuverlässigkeit der Klebeverbindungen bestimmt“
- Der Klebstoff verhält sich temperaturabhängig
- Klebstoffe auf Polyurethanbasis können in ihrer Reaktionsgeschwindigkeit variabel eingestellt werden
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