Projekt NEOFOIL

Die Fertigung der Faserverbundkunststoff-(FVK-)Großstrukturen von Rotorblättern für Windenergieanlagen ist ein komplexer Prozess. Bislang werden dabei Trennmittel eingesetzt, die nicht nur arbeitsintensive Nacharbeiten erfordern, sondern auch gesundheits- und umweltkritische Auswirkungen haben. Rückstände dieser Trennmittel auf den Oberflächen verhindern die direkte Lackierbarkeit der Bauteile, weshalb ein aufwendiger Schleifprozess notwendig ist. Dabei entstehen erhebliche Mengen kritischer Schleifstäube. Zudem ist die Zugänglichkeit bei den Dimensionen moderner Rotorblätter – onshore wie offshore – eingeschränkt. 

Das Fraunhofer IFAM hat eine alternative Lösung entwickelt: Eine übertragfreie Trennfolie, die ohne trennaktive Substanzen auskommt und so saubere, direkt lackierfähige Oberflächen ermöglicht. Darauf baut das Forschungsprojekt NEOFOIL auf.

 

Projektziele

Im Projekt wird eine plasmabeschichtete Verbundfolie entwickelt, die als semipermanente Trennfolie auf dem Formwerkzeug fixiert wird. Sie ermöglicht erstmals Mehrfachentformungen von FVK-Komponenten, wodurch die Effizienz in der Rotorblattfertigung erheblich gesteigert werden kann.

Parallel wird ein innovatives Beschichtungssystem erforscht, das ohne vorheriges Schleifen der Bauteiloberfläche direkt appliziert werden kann. Um die Haftungseigenschaften des Beschichtungssystems zu steigern, werden zwei Ansätze verfolgt:

• Formulierung von Co-Bindemittelbestandteilen mit funktionellen und polaren Gruppen, um die Haftung des Decklacks zu steigern
• Entwicklung eines neuartigen In-Mold-Gel-Coatings, das direkt in der Form aufgetragen und ausgehärtet wird, um das Rotorblatt auf einem Monolayer-Beschichtungssystem aufzubauen

Die entwickelten Verfahren werden zunächst an einem Technikumswerkzeug erprobt und anschließend in industrieller Umgebung validiert. Ziel ist es, die Fertigung von Rotorblättern nachhaltiger, effizienter und wirtschaftlicher zu gestalten – und so die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Zulieferindustrie im Windenergiesektor zu stärken.

 

Die Rolle des Fraunhofer IFAM im Projekt

Das Fraunhofer IFAM leitet und organisiert das Verbundvorhaben und liefert wesentliche Beiträge in Entwicklung, Erprobung und Validierung:

• Entwicklung der semipermanenten Verbundfolie mit Fokus auf plasmapolymerer Beschichtung
• Unterstützung bei der Entwicklung von Beschichtungsstoffen und Anpassung der Bauteiloberflächen mit Versuchsständen
• Arbeit an Fixier- und Dichtlösungen, Entwicklung eines Laborwerkzeugs und Anpassung eines Technikumswerkzeugs, Durchführung von Sensorerprobung
• Forschung auf dem Technikumswerkzeug, Erprobung der entwickelten Komponenten bei mehrfachen Bauteilherstellungen, Validierung der Technologien in industrieller Werkzeugform
• Auswertung und Dokumentation der Arbeitspakete sowie Erarbeitung von Verwertungsmöglichkeiten

Damit leistet das Institut einen wesentlichen Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung von NEOFOIL.

 

Über das Projekt

Projektpartner:

• Mankiewicz Gebr. & Co. (GmbH & Co. KG) | Hamburg,
• TPI Composites Germany GmbH | Berlin,
• VABATEC GmbH | München,
• SYSCribe GmbH | Hamburg
• Olin Germany Upstream GmbH & Co. KG | Stade

 

Förderer:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

 

Förderkennzeichen:

03EE3112A

 

Laufzeit:

01.09.2024 bis 31.08.2027