Zerkleinertes Rotorblatt einer Windkraftanlage zum Recycling

Projekte

    Master-Thesis: Strategien zur Verknüpfung der Prozesse Produktentwicklung und Verwertung im Produktsystem Rotorblatt
    Im Rahmen einer Master-Thesis im Forschungsvorhaben „RecycleWind“ werden zunächst die Prozesse der Produktentwicklung und Verwertung analysiert. Hierzu werden ein Stoffstrommodell sowie ein Akteursnetzwerk erarbeitet. Basierend auf dieser Grundlage wird durch die wissenschaftliche Methode der agentenbasierten Modellierung das Verhalten von Akteuren im Produktsystem simuliert.

    Hintergrund
    Als wesentlicher Bestandteil einer umweltverträglichen Energiewende sollten Materialeffizienzziele in allen Stufen des Lebensweges von Windenergieanlagen umgesetzt werden.

    In den kommenden Jahren werden zunehmend Windenergieanlagen das Ende ihres Produkt-Lebenszyklus erreichen. Erste Prognosen ergeben einen bedeutenden Anstieg des problematischen Stoffstroms Faserverbundkunststoff durch den Rückbau von Anlagen. Ab dem Jahr 2022 könnte dieser in Deutschland jährlich im Größenbereich von etwa 25.000 Mg liegen und stark fluktuieren.

    In Hinblick auf die Entsorgung gibt es bisher über die allgemein geltenden Vorgaben des Kreislaufwirtschaftsgesetzes hinaus keine spezifischen Anforderungen. Insbesondere sind die Regelungsmöglichkeiten des §23 (Produktverantwortung) noch nicht umgesetzt worden. Vor diesem Hintergrund haben sich keine gezielten Strategien zur Berücksichtigung des Anlagenrückbaus bei Design und Konstruktion etabliert.

    Ohne stärkere Zusammenarbeit der Akteure des Produktsystems wird der Verwertungsmarkt alleine voraussichtlich keine ressourcensichernde Entsorgung von Altanlagen erreichen können. Aufgrund von Intransparenz bezüglich anfallender Stoffströme aus dem Rückbau ist ein Überschreiten von Entsorgungskapazitäten wahrscheinlich. Zudem können problematische Materialanteile wie Carbonfasern (CFK) bestehende Entsorgungswege unmöglich machen.

    Die Politik auf der anderen Seite hat sich mit dem Deutschen Ressourceneffizienzprogramm (ProgRess II) klare Vorgaben zur nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen gestellt. Erfahrungen aus anderen Produktsystemen haben allerdings gezeigt, dass politische Maßnahmen - wie feste Recyclingquoten - weder mit aktuellen Herausforderungen der Branche vereinbar sind noch kostenoptimiert für die Akteure sind.

    Vor diesem Hintergrund erarbeitet das neue Forschungsvorhaben „RecycleWind“ ein selbstlernendes und resilientes Verwertungsnetzwerk. Im Gegensatz zu bestehenden Steuerungselementen in anderen Branchen mit festen Verwertungsquoten wird auf ein anpassungsfähiges Konzept der Selbststeuerung gesetzt, in dem sich die Anreize zur Verwertung aus aktuellen Marktbedingungen und Akteurskonstellationen ergeben.

    Innerhalb des Vorhabens soll, ausgehend vom heutigen Stand der Technik, über alle Stufen des Lebensweges von Windenergieanlagen in Zusammenarbeit mit den wesentlichen Akteuren ein neuartiges Verwertungsnetzwerk entwickelt werden, in dem Transparenz zwischen den Akteuren herrscht.

    Ziele
    Das Ziel der Arbeit liegt in der Identifikation und Diskussion von Strategien zur Kopplung der Prozesse Konzeptionierung und Verwertung im Produktsystem „Rotorblatt“. Anhand einer agentenbasierten Modellierung der Prozesse sollen Langzeitwirkungen der Strategien simuliert werden.

    Im Zuge dessen sollen Erkenntnisse über die Interaktionen und Handlungsentscheidungen in den Prozessen Konzeptionierung und Verwertung gewonnen werden. Diese können im Forschungsvorhaben „Verwertungsnetzwerk RecycleWind - selbstlernend und resilient“ genutzt werden.