Moderne GJS-Werkstoffe für Windkraftanlagen

Moderne, leistungsstarke Windkraftanlagen erfordern nicht nur erhebliche Innovationen bei Kunststoffen für z.B. Rotorblätter, sondern auch bei den metallischen Werkstoffen. Moderne Werkstoffe mit höherer klimatischer Belastung sind notwendig.

Verzögerungen beim Verlegen der Stromtrassen aus Offshore – Windparks verursachen  inzwischen hohe Kosten. Selbst Wartungsarbeiten werden inzwischen an der korrodierenden Elektrik der lagernden Windturbinen fällig, ohne dass sie überhaupt zur Stromerzeugung beitragen konnten. Die Komplexität der Energiewende mit Fokussierung auf den Offshore-Bereich wurde zeitlich und kostenseitig erheblich unterschätzt. Was bleibt, ist der bewährte Weg über den Ausbau von Onshore-Windparks. Dabei werden immer mehr bisher nicht genutzte Standorte, auch im Extremtemperaturbereich, interessant.


Um jedoch zukünftig verstärkt das Windpotential in Regionen mit auftretenden tiefen Temperaturen in Nordeuropa und Nordamerika onshore  nutzen zu können, ist ein zäherer Werkstoff erforderlich als der derzeit verwendete Standardwerkstoff EN-GJS-400-18U-LT  für Bauteile wie Rotornaben, Maschinenträger, Blattanschlussadapter und Achszapfen.An Meuselwitz Guss Eisengießerei GmbH, Meuselwitz, wurde die Aufgabenstellung herangetragen, Bauteile zu fertigen, die einerseits das Festigkeitsniveau eines EN-GJS 400 -18 erreichen und andererseits die Kerbschlagarbeitswerte eines EN-GJS 350-22- LT realisieren.  Nach Optimierung der metallischen Einsatzstoffe, des einzustellenden Reinheitsgrades, der chemischen Zusammensetzung der Legierung, der Ofenfahrweise und entsprechender Impf- und Behandlungsmechanismen wurden im Rahmen einer Prototypenfertigung Bauteile wie Rotornaben, Maschinenträger,  Achszapfen und Blattadapter  im Gewichtsbereich von bis zu 3 Tonnen für Sonderstandorte produziert. Diese Bauteile aus der Prototypenfertigung kamen zum Beispiel in Windenergieanlagen im antarktischen Bereich zur Versorgung von Forschungsstationen zum Einsatz.Derzeit werden bei Meuselwitz Guss Eisengießerei GmbH Gussteile mit Stückgewichten von bis zu 10 Tonnen in der Werkstoffvariation  EN-GJS 400-18U-LT mit Dehnungswerten von 18 – 25 % und Kerbschlagarbeiten von 12 J  bei – 40°C seriensicher in größerer Stückzahl gefertigt.


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