Im Projekt KOWIND (Korrosionsschutz für Offshore-Windenergieanlagen) arbeitet das Fraunhofer IWES gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft an einer Dickschichtumhüllung, mit deren Hilfe die Lebensdauer von Tragstrukturen erhöht und die Kosten für Fertigung und Wartung der Stahlkonstruktionen reduziert werden können.

Offshore-Windenergieanlagen sind einer rauen Witterung ausgesetzt. Wind, Wellen und UV-Strahlung beanspruchen die Anlagen stark, und die durch Salzwasser verursachte Korrosion greift stahlbauliche Konstruktionselemente wie Rohre und Verbindungsknoten an, was die Standsicherheit von Tragstrukturen gefährden kann. Bisher ist die für Offshore-Turbinen verwendete Korrosionsbeschichtung nicht für die gesamte Lebensdauer der Anlage von 20 bis 25 Jahren ausgelegt.

„Insbesondere beim Transport der Anlagen kann es durch hierbei auftretende mechanische Lasten zu Beschädigungen des Korrosionsschutzes kommen, sodass eine Nachbeschichtung vor Ort erforderlich ist“, erklärt Dr. Hanno Schnars, KOWIND-Projektleiter am IWES. Diese nachträglichen Wartungsarbeiten sind jedoch aufwändig und kostspielig, da sie auf dem Meer stattfinden müssen. „Darüber hinaus nehmen konventionelle Beschichtungsverfahren auf Basis von Epoxidharzen viel Zeit in Anspruch, da der Schutz in mehreren Schichten aufgetragen wird, die zwischendurch aushärten müssen“, erläutert Schnars.

Künftig sollen Rohre und Anbauteile von Gründungen mit einer thermoplastischen Schutzschicht umhüllt werden, die einen möglichst wartungsfreien Korrosionsschutz über 25 Jahre gewährleistet. Die Offshore-Experten des Fraunhofer IWES überprüfen die Leistungsfähigkeit des neuen Anti-Korrosions-Systems und führen Belastungstests an Feldversuchsständen durch. Zu diesem Zweck wird ein Demonstrator mit dem neuartigen Korrosionsschutz beschichtet und anschließend Robustheits- und Ermüdungstests unterzogen, um Schädigungs- und Versagensmechanismen nachzuvollziehen. Hieraus lassen sich Erkenntnisse über die optimale Materialzusammensetzung und Bauteilauslegung der Tragstrukturen sowie über die Anforderungen an Wartung und Inspektion gewinnen. Ziele von KOWIND sind deutlich verlängerte Prüfintervalle, eine kostengünstigere Fertigung der Gründungsstrukturen sowie reduzierte Betriebskosten durch geringeren Wartungs-aufwand.

KOWIND startete im Mai und ist auf eine Laufzeit von drei Jahren ausgelegt. Projektpartner des Fraunhofer IWES sind die Chemieunternehmen Evonik und TIB Chemicals, der Rohrhersteller Salzgitter Mannesmann Line Pipe, der Gründungsstruktur-Hersteller Weserwind, das Planungsbüro Prof. Bellmer, das Forschungsinstitut IFINKOR sowie die Universität Duisburg-Essen, die jeweils Teilprojekte bearbeiten. Auf diese Weise wird die gesamte Wertschöpfungskette der Gründungsstruktur einbezogen, sodass eine ganzheitliche Entwicklung der Korrosionsschutz-technologie erreicht werden kann.

Quelle: Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES - 27.06.2012.