Klebstoff

Klebstoff verankert Rotorblätter

27.04.2010 | Redakteur: Juliana Schulze

Die Ermüdungsfestigkeit und die Widerstandsfähigkeit des Klebstoffs sind von zentraler Bedeutung für die Langlebigkeit der Rotorblätter. Bild: Juliana Schulze

Huntsman hat eine Reihe von Klebstoffen entwickelt, die die Rotorblätter an Windkraftanlagen verankern. Sie basieren auf Materialien aus der Nanotechnologie und steigern die Belastbarkeit.

Klebstoffe wie Araldite von Huntsman Advanced Materials bieten Vorteile für verschiedenste Branchen, in denen Verbundwerkstoffe in zunehmendem Maße für neue und äußerst unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden. Auch in der Windkraftenergie spielen diese Klebstoffe ihre Vorteile aus, wie bei der Fertigung der Rotorblätter.

Regierungen und Energieversorgungsunternehmen auf der ganzen Welt empfangen die Windkraft mit offenen Armen, da sie nicht nur umweltfreundlich ist, sondern auch mit herkömmlichen Energiequellen wie Öl und Gas sowohl im Bereich des Umweltschutzes als auch in preislicher Hinsicht konkurrieren kann. Der Sektor erneuerbarer Energien gehört zu den Weltmärkten mit der stärksten Wachstumsrate.

Entscheidende Faktoren beim Bau von Rotorblättern für Windkraftanlagen

So sind für die Langlebigkeit der Rotorblätter die Ermüdungsfestigkeit und die Widerstandsfähigkeit des Klebstoffs von zentraler Bedeutung. Wenn die Klebeverbindung allmählich schwächer wird, kann das Rotorblatt den Belastungen nicht mehr standhalten. In der Folge wird die interne Struktur des Verbundwerkstoffs geschädigt und wird schließlich versagen.

Die Hauptbauweisen von Rotorblättern für Windkraftanlagen

In der Regel besteht ein Rotorblatt aus zwei Halbschalen, die durch einen Strukturklebstoff miteinander verbunden werden. Die interne Struktur umfasst zwei verschiedene Geometrien, die die Verwendung von zwei Klebstoffen mit verschiedenen chemischen Zusammensetzungen erforderlich machen. Anhand der Querschnittsdarstellung eines Rotorblatts sind diese beiden Geometrien leichter nachvollziehbar. Die je nach Bauart unterschiedliche Lastverteilung der Kräfte auf das Rotorblatt ist von zentraler Bedeutung, um eine optimale Kraftübertragung zwischen dem Klebstoff und den verbundenen Teilen sicherzustellen.

Klebeverbindung bei einteiligen Bauweise

Bei der einteiligen Bauweise wird in der ersten Halbschale ein Holm befestigt, dann wird die zweite Halbschale auf den Holm gehoben. So entsteht eine Dreikomponentenkonstruktion, bestehend aus Halbschale, Holm und Halbschale. Die Klebeverbindung ist hier wichtiger als bei der zweiteiligen Bauweise. Da die Belastung sich dort auf eine größere Oberfläche verteilt, reicht ein Polyurethan-Klebstoff aus, um dieser Belastung standzuhalten.

Bei der zweiteilige Bauweise werden zwei Versteifungen oder Scherstege in den Halbschalen verklebt. Bei dieser Bauweise ist die Klebeverbindung lasttragend. Dadurch ist die mechanische Beanspruchung höher und es werden aus diesem Grund Epoxid-Klebesysteme eingesetzt.

Teil 2: Synergieeffekt aus Nanopartikeln und Epoxidsystemen steigert Belastbarkeit

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