„Bisher glaubte die Windindustrie, dass das Material der Turbinenblätter einen neuen Ansatz für Design und Herstellung erfordert, um am Ende der Lebensdauer entweder recycelbar oder darüber hinaus kreislauffähig zu sein. In Zukunft können wir nun alte Klingen auf Epoxidbasis als Rohstoffquelle betrachten. Sobald diese neue Technologie in großem Maßstab implementiert ist, kann altes Blattmaterial, das derzeit auf Deponien gelagert wird, sowie Blattmaterial in aktiven Windparks zerlegt und wiederverwendet werden. Dies läutet eine neue Ära für die Windindustrie ein und beschleunigt unseren Weg in Richtung Zirkularität“, sagt Lisa Ekstrand, Vice President und Head of Sustainability bei Vestas.

Aufgrund der chemischen Eigenschaften von Epoxidharz, einer elastischen Substanz, von der angenommen wurde, dass sie nicht in wiederverwendbare Komponenten zerlegt werden kann, war das Recycling von Turbinenschaufeln bisher schwierig. Dies hat dazu geführt, dass viele Technologieführer versuchten, Epoxidharz durch leichter zu behandelnde Alternativen zu ersetzen oder zu modifizieren. Die Lösung von Vestas wird durch ein neuartiges chemisches Verfahren ermöglicht, das Epoxidharz chemisch in Materialien von Neuware aufspalten kann. Das chemische Verfahren wurde in Zusammenarbeit mit der Universität Aarhus, dem Dänischen Technologischen Institut und Olin entwickelt, den Partnern des CETEC-Projekts, einer Koalition aus Industrie und Wissenschaft, die gegründet wurde, um die Kreislauftechnologie für Turbinenschaufeln zu untersuchen.

„Der neu entdeckte chemische Prozess zeigt, dass Turbinenschaufeln auf Epoxidbasis, ob in Betrieb oder auf Deponien, in eine Rohstoffquelle umgewandelt werden können, um möglicherweise neue Turbinenschaufeln zu bauen. Da der chemische Prozess auf weit verbreiteten Chemikalien basiert, ist er für die Industrialisierung hochgradig kompatibel und kann daher schnell hochskaliert werden. Diese Innovation wäre ohne die bahnbrechende CETEC-Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft nicht möglich gewesen, die unseren Fortschritt bis zu diesem Zeitpunkt ermöglicht hat“, sagt Mie Elholm Birkbak, Specialist, Innovation & Concepts bei Vestas.

Durch eine neu eingerichtete Wertschöpfungskette, die vom nordischen Recyclingführer Stena Recycling und dem globalen Epoxidhersteller Olin unterstützt wird, wird sich Vestas nun darauf konzentrieren, den neuartigen chemischen Zerlegungsprozess in eine kommerzielle Lösung zu skalieren. Sobald die Lösung ausgereift ist, wird sie den Beginn einer Kreislaufwirtschaft für alle bestehenden und zukünftigen Turbinenschaufeln auf Epoxidbasis signalisieren.

„Als führender Anbieter von Kundenlösungen für innovative Epoxidsysteme ist Olin stolz darauf, den erwarteten massiven Ausbau der Windenergie weltweit zu unterstützen. Durch den Einsatz einzigartiger Technologien zusammen mit unseren Partnern sind wir bereit, Moleküle zurückzugewinnen und sie in neue Epoxide umzuwandeln, die in Windturbinenblättern wiederverwendet werden können. Wir freuen uns, unsere Expertise und unseren einzigartigen Asset-Fußabdruck in diese Partnerschaft einzubringen und bahnbrechende nachhaltige Materiallösungen für bestehende und zukünftige Windflügel zu realisieren“, sagt Verghese Thomas, Vice President, Epoxy Systems and Growth Platforms bei Olin.

„In den kommenden Jahren werden Tausende von Turbinen stillgelegt oder neu betrieben, was eine große Herausforderung für die Nachhaltigkeit darstellt, aber auch eine wertvolle Quelle für Verbundmaterialien. Als einer der führenden europäischen Recyclingkonzerne mit einer breiten Präsenz in Europa spielen wir eine zentrale Rolle beim Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft. Wir sehen diese Lösung als eine große Chance, daran mitzuwirken, eine nachhaltige Lösung noch nachhaltiger und zirkulärer zu machen, und sind bereit, unsere Expertise und unser Wissen im Bereich chemisches Recycling auf diesen Prozess anzuwenden“, sagt Henrik Grand Petersen, MD Stena Recycling Denmark.

Seit mehreren Jahrzehnten ist die Herstellung von Rotorblättern für Windturbinen aus Harz auf Epoxidbasis Standard in der Windindustrie. In den reifsten Märkten für Windenergie erreichen die ersten Turbinen das Ende ihrer Betriebsdauer, und diese wird in den kommenden Jahren zunehmen. WindEurope erwartet, dass bis 2025 jährlich rund 25.000 Tonnen Rotorblätter das Ende ihrer Betriebslebensdauer erreichen werden.

Sobald die neue Lösung ausgereift ist, bietet sie Vestas die Möglichkeit, neue Turbinenschaufeln aus wiederverwendetem Schaufelmaterial herzustellen. In Zukunft signalisiert die neue Lösung auch die Möglichkeit, alle Verbundwerkstoffe auf Epoxidbasis zu einer Rohstoffquelle für eine breitere Kreislaufwirtschaft zu machen, die möglicherweise Branchen jenseits der Windenergie umfasst.

Vestas is presenting a new solution that renders epoxy-based turbine blades as circular, without the need for changing the design or composition of blade material. Combining newly discovered chemical technology developed within the CETEC initiative, and partnerships with Olin and Stena Recycling, the solution can be applied to blades currently in operation. Once matured, this will eliminate the need for blade redesign, or landfill disposal of epoxy-based blades when they are decommissioned.

“Until now, the wind industry has believed that turbine blade material calls for a new approach to design and manufacture to be either recyclable, or beyond this, circular, at end of life. Going forward, we can now view old epoxy-based blades as a source of raw material. Once this new technology is implemented at scale, legacy blade material currently sitting in landfill, as well as blade material in active windfarms, can be disassembled, and re-used. This signals a new era for the wind industry, and accelerates our journey towards achieving circularity,” says Lisa Ekstrand, Vice President and Head of Sustainability at Vestas.

Turbine blades have previously been challenging to recycle due to the chemical properties of epoxy resin, a resilient substance that was believed to be impossible to break down into re-usable components. This has led to many technology leaders attempting to replace or modify epoxy resin with alternatives that can be more easily treated. Vestas’ solution is enabled by a novel chemical process that can chemically break down epoxy resin into virgin-grade materials. The chemical process was developed in collaboration with Aarhus University, Danish Technological Institute, and Olin the partners of the CETEC project, a coalition of industry and academia established to investigate circular technology for turbine blades.

“The newly discovered chemical process shows that epoxy-based turbine blades, whether in operation or sitting in landfill, can be turned into a source of raw material to potentially build new turbine blades. As the chemical process relies on widely available chemicals, it is highly compatible for industrialisation, and can therefore be scaled up quickly. This innovation would not have been possible without the ground-breaking CETEC collaboration between industry and academia enabling our progress until this point,” says Mie Elholm Birkbak, Specialist, Innovation & Concepts at Vestas.

Through a newly established value chain, supported by Nordic recycling leader Stena Recycling and global epoxy manufacturer Olin, Vestas will now focus on scaling up the novel chemical disassembly process into a commercial solution. Once mature, the solution will signal the beginning of a circular economy for all existing, and future epoxy-based turbine blades.

“As the leading customer solution provider of innovative epoxy systems, Olin is proud to support the anticipated massive expansion in wind energy worldwide. By utilising unique technologies, together with our partners, we are ready to recover molecules and convert them into new epoxies that can be re-used in wind turbine blades. We are excited to bring our expertise and unique asset footprint to this partnership, and realize breakthrough sustainable material solutions for existing wind blades and those of the future”, says Verghese Thomas, Vice President, Epoxy Systems and Growth Platforms at Olin.

“In the coming years, thousands of turbines will be decommissioned or repowered, representing a major sustainability challenge but also a valuable source of composite materials. As one of Europe’s leading recycling groups with a wide footprint in Europe, we have a central role in the transition to a circular economy. We see this solution as a huge opportunity to take part in making a sustainable solution even more sustainable and circular and are ready to apply our chemical recycling expertise and knowledge to this process”, says Henrik Grand Petersen, MD Stena Recycling Denmark.

For several decades, producing wind turbine blades manufactured with epoxy-based resin has been standard practice in the wind industry. In the most mature markets for wind energy, the first turbines are reaching the end of their operational life and this will increase over the coming years. WindEurope expects around 25,000 tonnes of blades to reach the end of their operational life annually by 2025.

Once mature, the new solution will provide Vestas with the opportunity to produce new turbine blades made from re-used blade material. In the future, the new solution also signals the possibility to make all epoxy-based composite material a source of raw material for a broader circular economy, potentially encompassing industries beyond wind energy.

About Vestas Vestas is the energy industry’s global partner on sustainable energy solutions. We design, manufacture, install, and service onshore and offshore wind turbines across the globe, and with more than 160 GW of wind turbines in 88 countries, we have installed more wind power than anyone else. Through our industry-leading smart data capabilities and unparalleled more than 140 GW of wind turbines under service, we use data to interpret, forecast, and exploit wind resources and deliver best-in-class wind power solutions. Together with our customers, Vestas’ more than 28,000 employees are bringing the world sustainable energy solutions to power a bright future.

We invite you to learn more about Vestas by visiting our website at www.vestas.com 

About Olin Olin Corporation is a leading vertically-integrated global manufacturer and distributor of chemical products and a leading U.S. manufacturer of ammunition. The chemical products produced include chlorine and caustic soda, vinyls, epoxies, chlorinated organics, bleach, hydrogen, and hydrochloric acid. Winchester’s principal manufacturing facilities produce and distribute sporting ammunition, law enforcement ammunition, reloading components, small caliber military ammunition and components, and industrial cartridges.

For more information, visit www.olin.com

About Stena Recycling Stena Recycling plays an important and central role in the transition to a circular economy by offering services and comprehensive solutions within recycling and efficient resource management. With more than 3000 committed employees and 178 facilities across eight markets, Stena Recycling annually recycles nearly six million tons of waste and end-of-life products from more than 100,000 customers across a range of industries. The recycled raw materials, including ferrous and non-ferrous metals, plastic, and paper, are resold as feedstock for the manufacture of new products. Stena Recycling operates in Sweden, Denmark, Norway, Finland, Poland, Italy, and Germany and the USA. Stena Recycling is part of the Stena Metall Group

For more information, visit www.stenarecycling.com

About Danish Technological Institute Danish Technological Institute (DTI) is an independent research and development institute. At DTI, we deliver sustainable and exceptional competitiveness through decisive technological knowledge translated into action. With more than 12,000 customers in 65 countries, we develop new knowledge through research and development activities in close corporation with Danish and international companies and research institutes.

For more info, visit www.dti.dk

Aarhus University is a globally oriented, academically diverse, and research-intensive university. Aarhus University ranks among the top 100 universities in the world on several of the most important international ranking lists, out of over 17,000 universities worldwide. Around 12 per cent of AU’s 40.000 students are international, representing over 120 nationalities. Aarhus University offers state-of-the-art facilities and laboratories having a strong tradition of multidisciplinary research for instance in one of our 42 major research centres. The university’s goal is to contribute towards solving the complex global challenges facing the world. The university therefore strives to combine the high level of academic standards of its researchers with collaboration across disciplinary boundaries to combine research in new ways and solve challenges in close contact with the world around us.

For more information please visit: https://www.au.dk/

About the CETEC project The CETEC (Circular Economy for Thermosets Epoxy Composites) initiative established in May 2021 by Aarhus University, Danish Technological Institute, Olin, and Vestas, and partly funded by the Innovation Fund Denmark focuses on advancing the adoption of a circular economy across the wind industry. The CETEC initiative is a three-year project that builds on the DreamWind initiative and addresses the lack of available recycling technology for epoxy resins. The project not only aims to increase the blade recyclability but also strives for full circularity by enabling to feed recycled materials of old blades back into the production of new blades.

News release from Vestas Wind Systems A/S, Aarhus

Vestas unveils circularity solution to end landfill for turbine blades  / Foto: HB

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