Erosionsschutz für Rotorblätter von Windenergieanlagen

Lagenaufbau der Folie zum Schutz der Rotorblätter (Bild: Gummiwerk KRAIBURG GmbH & Co. KG)

13.07.2020 Erosionsschutz für Rotorblätter von Windenergieanlagen

Der Erosionsschutz KRAIBURG LEP (Leading Edge Protection) von Gummiwerk KRAIBURG beugt Erosionsschäden vor und kombiniert die Robustheit von ultrahochmolekularem Polyethylen mit der Dämpfungswirkung der darunterliegenden Elastomerschicht.

Die Rotorblätter von Windkraftanlagen sind während ihres Einsatzes enormen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere die Blattvorderkanten werden durch auftreffende Regentropfen sowie sonstige Partikel überproportional beansprucht. Der durch die Erosion entstandene Schaden führt zum Verlust der Leistung und zieht aufwändige und kostspielige Reparaturen nach sich. Um den Faserverbundaufbau von Rotorblättern vor Beschädigungen zu schützen, wurde KRAIBURG LEP entwickelt. Die durchgeführten Fatigue- und Regenerosionstests belegen die Leistungsstärke. Der Fatigue-Test wurde in Schwenk- und Schlagrichtung durchgeführt und simulierte einen Zeitraum von 20 Jahren. Nach der Prüfung wies die Verbindung zwischen der Erosionsschutzfolie und dem Rotorblatt keinerlei Beanstandungen auf. Auch der Regenerosionstest ergab nach 2.000 h UV-B-Belastung keine nennenswerte Erosion der Folie. In umfangreichen und voneinander unabhängigen Testreihen wurden die Schichten der Folie lediglich partiell und in kleinen Schritten abgetragen.

Die auf Elastomeren basierende Folie lässt sich als Zwei-Schichten-System direkt auf das Rotorblatt auftragen und ist sowohl in einer kontrollierten Fertigungsumgebung als auch im Feld unter Servicebedingungen anwendbar. Hierzu stehen zwei Verbindungsmöglichkeiten zur Verfügung: Die Applikation mit Harz, bei der sich die Elastomerschicht bereits bei Raumtemperatur mit dem Infusionsharz im Aushärtungsprozess verbindet sowie die Applikation mit Klebstoff. Die Verwendung eines entsprechenden Adhäsivs, der gemeinsam mit einem Klebstoffhersteller entwickelt und getestet wurde, ermöglicht zudem auch eine partielle Reparatur von Blattschutzfolien.

Mit KRAIBURG LEP ergeben sich verschiedene Vorteile zum Schutz von Rotorblättern und zur Steigerung der Effizienz von Windkraftanlagen. Das robuste und UV-beständige Material mindert Schädigungen des Faserverbundaufbaus von Blattvorderkanten deutlich und eröffnet die Möglichkeit einer partiellen Reparatur (Splicing) an den betroffenen Stellen. Die hohe Belastbarkeit zahlt sich insbesondere bei den Wartungs- und Instandhaltungszyklen aus, da sich durch den Einsatz der Folie die Service- und Reparaturkosten der Rotorblätter verringern.