Mittwoch, 27. März 2019

Den Windkraftanlagen geht wohl bald die Puste aus



Das Arbeitspferd Nr. 1 der künftigen Energiewende hin zu CO2-neutralen Technologien ist die Windkraftanlage. Eine Studie von Forschern aus Freiburg und Augsburg lässt jetzt aufhorchen: Diesen Windmühlen – und damit auch unserer Energiewende – könnte in absehbarer Zeit das Material ausgehen. Speziell Kupfer und das zu den Seltenen Erden zählende Dysprosium werden knapp.
Windkraftanlagen werden durch die von der deutschen Regierung vorgegebenen Umweltziele favorisiert und sind so eine der wichtigsten Säulen der zukünftigen Stromproduktion in Deutschland. In ihrer Studie haben die Forscher eine umfassende Bewertung des zukünftigen Bedarfs an metallischen Rohstoffen für die Entwicklung der deutschen Windenergiebranche durchgeführt, die eng an den aktuellen und zukünftigen Marktbedingungen orientiert ist.


Kupfer und Dysprosium werden darin als die kritischsten Materialien bezeichnet, da sie mit der Möglichkeit von Versorgungsengpässen konfrontiert sind, während sie für die Funktionalität von Windkraftanlagen von grundlegender Bedeutung sind.

Während die kumulierte Nachfrage nach Kupfer 0,2% der derzeit bekannten abbaubaren Reserven erfordern kann, kann die Nachfrage nach Dysprosium bis zu 0,6% des Reserveniveaus erreichen.

Während die vielfältigen Aufgaben von Kupfer in der Elektronik hinreichend bekannt sein dürften, ist das bei Dysprosium wohl eher nicht der Fall. Dieses Seltene-Erden-Metall ist Bestandteil der Dauermagnete in den Turbinen der Windkraftanlagen, die zusammen mit der anderen Seltenen Erde Neodym eine Metalllegierung bildet, die deutlich leistungsfähiger ist als etwa die bekannteren Eisenmagnete das wären und die dementsprechend mehr Strom pro Zeiteinheit bei geringerem Gewicht erzeugen können.

Diese Nachfrage nach den beiden Metallen übertrifft die Zuteilung für die erneuerbare Energietechnologien in Deutschland deutlich und würde zudem bei der Rohstoffsicherung einem starken Wettbewerb aus vielen anderen Sektoren gegenüberstehen.

Durch das Recycling aus entsprechenden Altgeräten könnten zwar solche Engpassrisiken gemindert jedoch nicht vollständig verhindert werden. Daher sind weitere Anstrengungen erforderlich, um die Materialeffizienz durch alternative Turbinenkonzepte, effiziente Produktionstechniken, hochzuverlässige Komponenten und Materialersetzung zu verbessern.

Hier geht es zur Originalveröffentlichung

 

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