Windenergie
"Der Mann, der den Wind der Veränderung spürt,
sollte keinen Windschutz, sondern eine Windmühle bauen"
Mao Tse-tung
Deutschland setzt auf Windenergie
5700 Rotorblätter pro Jahr
Angesichts der steigenden Energiepreise und der starken Abhängigkeit von Energielieferungen aus dem Ausland setzt man in Deutschland im großen Stil darauf die Windkraft auszubauen. Pro Jahr werden mehr als 1900 Windenergieanlagen gefertigt und damit über 5700 Rotorblätter. Zudem sollen weitere Großanlagen in der Nord- und Ostsee aufgestellt werden. Laut einem Zeitungsbericht der RP-Online hat Bundesbauminister Wolfgang Tiefensee bereits einen Raumordnungsplan zum Bau von bis zu 30 neuen Offshore-Windparks fertiggestellt.
Carbon bringt frischen Wind
Energiegewinnung und -wandlung ist als neuer Sektor der Carbon-Industrie der am stärksten wachsende Bereich, neben der Luftfahrt und dem Automobilbau. Riesige Rotorblätter für Turbinen des anderthalbfachen Durchmessers der Airbus A380-Flügelspannweite werden zunehmend aus Carbon gefertigt.
Klassische Materialien, so GFK und bislang eingesetzte Epoxidharzsysteme geraten bei immer größeren Blättern an ihre Belastungsgrenze. Die quadratische Zunahme der Rotorblattmasse mit dessen Länge kann nur mit neuen Materialien entgegengewirkt werden.
Carbon und neuartige Harzsysteme machen ambintionierte Ziele bei den Anlagengrößen erst möglich.
Eigens entwickeltes Harz-System
Profitieren Sie von der jahrelangen Forschungsarbeit unseres Teams.
ZEISBERG stellt Bauteile vorrangig im patentierten und weiterentwickelten Harzinfusionsverfahren mit eigens entwickelten Harzsystemen her.
Durch eine spezielle Kompaktierung der Laminate werden Faservolumengehalte wie bei Autoklav-Bauteilen erreicht.
Die Folge ist, dass unsere Bauteile eine außerordentliche Festigkeit und Widerstandsfähigkeit haben - dank des Verfahrens und chemisch modifizierter Harze in Punkten Lastwechselzahl und Festigkeit bis zu 300 % MEHR als die Bauteile, die mit dem üblichen Verfahren hergestellt werden.
Kunden unserer patentierten Harzsysteme für Faserverbundwerkstoffe profitieren von der bis zu 300%igen Lebensdauer von Rotorblättern.
Laut dem Fraunhofer IWES Institut sollen Anlagenleistungen von derzeit maximal 8,0 Megawatt bis 2024 auf 15,4 Megawatt erreicht werden. Unsere eigens entwickelten Harzsysteme tragen dazu bei, dass Windenergieanlagen länger halten und größeren Belastungen standhalten. Rotordurchmesser die die Spannweite des Airbus A-380 übertreffen (180m statt 80m) sowie Brüche von Blättern aufgrund von hohen Lastwechselzahlen verlangen nach besseren Werkstoffsystemen, um Konzepte für immer größere Anlagen realisieren zu können. Mittels neuartiger Technologien vereinen wir die Ergebnisse neuster Forschungsaktivitäten der Luft- und Raumfahrt in unseren eigens entwickelten Produkten um die Windenergieanlagen von morgen realisieren zu können.
Kostenersparnisse
Unsere Nano-Harzsysteme sind ihrer Zeit voraus, da wir bereits jetzt den Kunden einen verbesserten Werkstoff anbieten. Längere Rotorblätter und dünnere Laminate (weniger Materialeinsatz) sind durch die bessere Festigkeit des Materials möglich. Kostenersparnisse in der Anlagenherstellung und eine Kostensenkung beim Betrieb aufgrund der Lebensdauererhöhung sind die Folge. Hauptsächlich sind die Zielkunden Rotorblatthersteller für Windenergieanlagen von Inland- (Onshore) und Hochseeanwendungen (Offshore):
- Europäische WEA-Hersteller hochleistungsfähiger und effizienter Anlagen
- Technologische Grundlage für das Erreichen neuer Leistungsziele
Herstellung von Carbon und unser patentiertes Harzsystem
Erfahren Sie mehr über die Herstellung von Carbon und über unser patentiertes Harzsystem!
HERSTELLUNG VON CARBON
In einer Reihe von polychemischen Prozessen werden die Bestandteile von Carbon aus bis zu 100% aus Erdöl hergestellt. (<50% mit biologischen Harzsystemen) Die Eigenschaften der aus den Ursprungsstoffen PAN (Polyacrylnitril) oder Pech (Pitch) hergestellten Kohlenstofffaser werden während der Faserherstellung präzise durch die Einstellung von Temperatur, Zeit und der nachträglichen Oberflächenbeschichtung (Schlichte) definiert. In derselben Fertigungsanlage lassen sich dadurch hochfeste, hochsteife oder steife und feste Fasern herstellen. Einzelfasern haben einen Durchmesser von 5-9 µm und werden zu Rovings mit bis zu 80.000 (80K) Filamenten zusammengefasst.
Mit der korrekten Wahl aus weit über 70 unterschiedlichen standardisierten Kohlenstoff-Fasertypen beginnt bei ZEISBERG der Entwicklungsprozess von Carbon-Bauteilen.
HARZSYSTEME UND EIGENSCHAFTEN
Je nach Anwendungsgebiet kommen im Carbon-Bauteil Duroplast- oder Thermoplast-Harze zum Einsatz. Durch hunderte Harzsysteme, auch solche für Hochtemperaturanwendungen (Jets, Motorbauteile, Raumfahrt), erweitert sich die Möglichkeit anwendungsbezogen Verbundwerkstoffe erzeugen zu können. Der meist verwendete und festeste Polymer-Matrixwerkstoff ist Epoxidharz. Mittels chemischer Härter reagiert das flüssige Epoxidharz durch Polyaddition abhängig von der Temperatur innerhalb von Minuten bis zu Stunden zum Feststoff. Die vollständige Aushärtung und Einstellung der endgültigen Eigenschaften geschieht im abschließenden Temper-Prozess, einer mehrstufigen Heißhärtung bei Temperaturen von 60°C-200°C. Mit Epoxidharzen entstehen Carbon-Bauteile welche dauerhaft 200°C aushalten können. Bis zu 400°C sind mit Cyanatester-Harzen möglich.
PATENTIERTES VERFAHREN
Gezielt stellt ZEISBERG Faserverbund-Werkstoffe anwendungsbezogen her, mit patentierten Verfahren.
Durch zusätzliche Füllstoffe, wie unsere Nanopartikel und chemischen Komponenten, ist die Eigenschaftsvielfalt von Carbon schier unendlich.
Mit Weitblick hinsichtlich des rapiden Wachstums des Absatzes von Carbon weltweit stellt ZEISBERG Bauteile vorrangig in einem kostenreduzierenden Harzinfusionsverfahren her.
Durch eine Weiterentwicklung des Verfahrens werden durch eine komlexe frequentierte Anregung der Laminate im speziellen Kompaktierverfahren
Faservolumengehalte wie bei Autoklav-Bauteilen erreicht.
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