Hunderte Rotorblätter, die in einer Deponie vergraben werden. Dieses Bild der Newsplattform Bloomberg aus dem Jahr 2020 kursiert wild im Internet und war passende Munition für Gegnerinnen und Gegner der Windkraft. Denn es suggeriert, dass die saubere Energiequelle ein dreckiges Problem habe: Sondermüll, der sich nicht recyceln lässt. Leserinnen und Leser aus der Schweiz mögen an dieser Stelle verwundert aufhorchen. Hierzulande wird Windkraft höchstens wegen Neubauplänen diskutiert. Zu entsorgen gibt es bei gut 40 Anlagen noch kaum etwas. Weil mehr Windkraft die Energiewende voranbringen kann, lohnt es sich aber auch für uns, dem «Flügelphänomen» nachzugehen.

Hat die Windkraft ein Recycling-Problem?

Vereinfacht gesagt, besteht ein Windrad aus einem Turm, der sogenannten Gondel, in der sich Turbine und Generator befinden, und dem Rotor, der wiederum aus einer Nabe in der Mitte und meist drei Blättern besteht. Beton, Stahl und verschiedene Metalle machen einen Grossteil des Materials eines Windrads aus. Sie können vergleichsweise problemlos getrennt und zum Teil komplett wiederverwendet werden – rund 90 Prozent der Masse eines Windrads gelten heute als rezyklierbar.

Die verbleibenden Prozente an nicht rezyklierbarem Material lassen sich auf die Flügel zurückführen, in denen sehr viele Verbundmaterialien wie Glasfaser- oder Kohlefaserverbundstoffe eingesetzt werden. Sie sind leicht, widerstandsfähig und flexibel – gefragte Eigenschaften für ein Bauteil, das den Naturkräften ausgesetzt ist und helfen soll, diese möglichst effizient in Energie umzuwandeln. Die Kehrseite: Die langlebigen Stoffe lassen sich nur schwer in ihre Einzelkomponenten zerlegen.

43 Millionen Tonnen alte Rotorblätter bis 2050

In Europa ist die Windkraft seit den 1990er-Jahren Teil des Energiemixes. Seither hat ihr Anteil stetig zugenommen; heute sind über 250 Gigawatt Leistung installiert. Die ältesten Anlagen haben bereits ein sogenanntes Repowering erlebt, also eine Erneuerung am gleichen Standort. Für andere steht dieser Schritt noch an. Alleine in Deutschland, das mit 66 Gigawattstunden installierter Leistung grösste Windenergieland Europas, stehen fast 30’000 Anlagen. Da viele von ihnen in den Jahren nach der Jahrtausendwende installiert wurden, nähern sie sich dem Ende ihrer Lebenserwartung und damit einem möglichen Repowering.

Für ganz Europa erwartet der Verband WindEurope, dass 2023 bis zu 14’000 Rotorenblätter deinstalliert werden könnten, was 40’000 bis 60’000 Tonnen Gewicht ergibt. Das entsprechende Papier aus dem Jahr 2020 gibt an, dass Rotorenblätter bis 2025 etwa 10 Prozent aller in Europa entsorgten Verbundwerkstoffe ausmachen werden. Dabei dürfte es nicht bleiben. Eine Studie aus dem Fachmagazin «Nature» rechnet bis 2050 mit weltweit 43 Millionen Tonnen ausgedienter Rotorenblätter. Ein Viertel davon dürfe in Europa anfallen.

Forschung und Industrie stellen neue Lösungen bereit

Die Branche hat sich dieser in Zahlen überwältigenden Herausforderung angenommen. Ein Ansatz besteht darin, die Verbundmaterialien wieder zu trennen. Das kann über Erhitzung geschehen; ein industriell einsetzbares Konzept dafür entwickelt zurzeit das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES .

Eine zweite Möglichkeit der Trennung bieten chemische Verfahren. Eines hat der dänische Windradhersteller Vestas Anfang 2023 vorgestellt. Vestas ist zuversichtlich, zukünftig ausgediente Flügel komplett in ihre Ausgangsstoffe zerlegen und daraus neue Flügel herstellen zu können. Das würde auch bereits deponierte Flügel zu Rohstofflieferanten machen.

Siemens Gamesa, ein weiterer Hersteller, hat das zirkuläre Rotorblatt entwickelt, das sich nach Ende seiner Lebensdauer wieder in Ausgangsstoffe für neue Rotorblätter trennen lässt. Diese Entwicklungen bringen die Windindustrie ein grosses Stück weiter in Richtung Kreislaufwirtschaft.

Etablierte Ansätze: Downcycling und Verbrennung

Ein schon heute verfolgter Ansatz ist die Umnutzung, bei der die Rotoren einer neuen Verwendung zugeführt werden. Beispiele aus der Architektur gibt es bereits, wo aus alten Windrädern Velounterstände, kunstvolle Bänke oder ganze Spielplätze werden. Bei diesen Anwendungen werden die Rotoren oft zersägt. Sie lassen sich jedoch auch weiter zerkleinern und dienen dann als Beimischmaterial zum Beispiel in der Zementindustrie, bei Lärmschutzwänden oder als «Mehl» für verstärkte Kunststoffe. Dass diese Ansätze in Europa verfolgt werden, hat auch einen regulatorischen Hintergrund: In mehreren Ländern ist das Deponieren von Verbundmaterialien ausdrücklich verboten, darunter auch in Deutschland.

Die holländische Firma Blade–Made hat sich auf die Wiederverwendung ausgedienter Rotorblätter spezialisiert. (Bilder in der Galerie: Blade–Made)

Fazit: Eine saubere Energie wird sauberer

Windkraft gilt bereits bisher als eine der am wenigsten umweltbelastenden Energiequellen, deren Ökobilanz selbst die Photovoltaik hinter sich lässt und in der Schweiz nur von Wasserkraft übertroffen wird. 2022 hat Windenergie in Europa 17 Prozent des Energiebedarfs gedeckt. Der Anteil dürfte zunehmen; WindEurope rechnet mit 129 Gigawatt neu installierter Leistung bis 2027. Auch wenn diese Zahl sehr optimistisch ist, so wird Windkraft eine tragende Säule des europäischen Energiesystems. In der Schweiz ist ihre Bedeutung mit unter einem halben Prozent der Energieerzeugung noch sehr gering. Zum Vergleich: In Österreich mit seiner vergleichbaren Topografie stehen heute schon mehr als 1300 Windkraftanlagen.

Das Potenzial wäre auch hierzulande vorhanden. In einer Studie vom August 2022 hat das Bundesamt für Energie BFE ein Windenergiepotenzial von 29,5 Terawattstunden pro Jahr ermittelt, davon 19 Terawattstunden im Winter. Würden nur 30 Prozent davon genutzt, entspräche das 1000 Anlagen, also der 25-fachen Anzahl von heute. Dieses Potenzial zu erreichen, könnte noch einige Anstrengungen erfordern. Doch wenn es einst gelingt, könnte ein Problem bereits der Vergangenheit angehören: das Recycling von Rotorblättern.