Instandhaltung Robuster Rostschutz auf hoher See

In der rauen Seeluft nagt Rost an Offshore-Windkraftanlagen. Fraunhofer-Forscher entwickeln daher derzeit im Verbundprojekt „RepaKorr“ eine Schutzfolie für den optimierten Reparaturprozess der Anlagen. Damit diese sich rentieren, sollten sie zumindest 25 Jahre in Betrieb sein – was nur mit aufwändiger Wartung gelingt. Die Wissenschaftler konzipieren also zudem erforderliche Kriterien für eine weniger aufwändige und kostengünstigere Inspektion.

Die Instandhaltung und -setzung von Windparks ist eine knifflige Angelegenheit – die Turbinen können nicht wie eine Förderplattform in ein Trockendock zur Wartung geschleppt werden. Alle Arbeiten haben bei Wind und Wetter auf dem Meer zu erfolgen. Gerade bei Schutzbeschichtungen gegen Korrosion ist das schwierig. Die neue Schutzfolie soll die gereinigte und für eine Neubeschichtung vorbereitete Oberflächen so lange vor Feuchte und Salz schützen, bis die Reparaturbeschichtung aufgetragen wird. „Die Herausforderung besteht darin, dass die Folie eine hohe Haftkraft aufweisen, aber gleichzeitig auch einfach und rückstandsfrei wieder entfernbar sein muss. Ein scheinbarer Widerspruch, den wir aufzulösen versuchen“, sagt Peter Plagemann vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen. Die Fraunhofer-Wissenschaftler verfolgen zwei Ideen, von denen eine im Labor erfolgreich erprobt ist. Für eine weitere beantragen die Forscher Patentrechte.

„Durch diese Schutzfolie lässt sich der Reparaturprozess kostengünstiger gestalten, weil man den kritischen Zeitraum zwischen Oberflächenvorbereitung und Beschichtungsauftrag viel besser planen kann“, erklärt Plagemann. Das sei ein wesentlicher Faktor, denn die Wartungs- und Reparaturkosten von Offshore-Windkraftanlagen können sich im Laufe der Jahre zum Hundertfachen der Neubaukosten summieren. Während eine Metallbeschichtung beim Bau einer Anlage an Land mit 20 bis 30 Euro pro Quadratmeter zu Buche schlägt, können es bei Offshore-Anlagen mehrere Tausend Euro sein. Durch RepaKorr sollen diese Kosten gesenkt werden.

„Unser Ziel ist es, ein ganzheitliches und nachhaltiges Konzept für die Wartung und Reparatur der Schutzsysteme zu entwickeln, um den Prozess technisch zu vereinfachen und dabei Kosten zu senken“, so Plagemann. Bis März 2016 wird das umfassende Inspektions- und Reparaturkonzept für Korrosionsschutzsysteme an Offshore-Windenergieanlagen stehen. Besonderes Augenmerk gilt jenen Teilen der Windräder, die nicht ständig unter Wasser sind und daher einen robusten Rostschutz durch Beschichtungen benötigen.

Daher stehen die Entwicklung von Reparaturwerkstoffen durch Sika Deutschland, ein Hersteller von bauchemischen Produktsystemen und industriellen Dicht- und Klebstoffen, im Mittelpunkt des Projekts. Ebenfalls zentral ist die Entwicklung neuartiger Applikations- und Bewertungsverfahren durch den Anbieter für Industriedienstleistungen und hochwertigen Oberflächenschutz Muehlhan. Ergänzend werden neue Prüfkonzepte erarbeitet, da geltende Vorschriften und Methoden den Reparaturfall nicht berücksichtigen. „Dabei sind Standards wesentlich, um nachzuweisen, dass eine Instandsetzung erfolgreich verlaufen ist“, sagt Plagemann. Doch bisher gibt es so etwas nicht. Forscher vom IFAM haben bereits Kriterien konzipiert.

Darüber hinaus lotet der Projektpartner AirRobot Möglichkeiten aus, mit Drohnen Beschichtungen zu inspizieren und den Reparaturbedarf zu ermitteln. Auch dafür werden klare Inspektionskriterien benötigt, um diesen Vorgang so weit wie möglich zu automatisieren. Bislang müssen dafür Kletterer die Anlagen absuchen, was zeitaufwändig und riskant ist.