rEnergy Basics Recycling von Windkraftanlagen 

Das Recycling von Windkraftanlagen ist ein wichtiger Baustein einer nachhaltigen Energiewende. Je stärker die Windenergie ausgebaut wird, desto wichtiger wird es, die verwendeten Materialien möglichst vollständig im Kreislauf zu halten und Ressourcen langfristig zu schonen. 

Der Ausbau der Windkraft schreitet in vielen Ländern weiter voran, da sie eine zentrale Rolle bei der Energiewende spielt. Auch in Deutschland werden jedes Jahr zahlreiche neue Windkraftanlagen errichtet, während gleichzeitig viele ältere Anlagen das Ende ihrer Lebensdauer erreichen. 

Eine moderne Windkraftanlage ist in der Regel 20 bis 25 Jahre in Betrieb. Deshalb werden in den kommenden Jahren immer mehr Anlagen zurückgebaut oder durch leistungsstärkere Modelle ersetzt (Repowering). Mit der steigenden Zahl ausgedienter Windkraftanlagen gewinnt das Recycling zunehmend an Bedeutung. 

Ein gutes Recycling bietet mehrere Vorteile. Es schont wertvolle Rohstoffe wie Stahl, Kupfer und Aluminium, reduziert Abfallmengen und senkt den Bedarf an energieintensivem Rohstoffabbau. Gleichzeitig verbessert es die Umweltbilanz der Windenergie über ihren gesamten Lebenszyklus.

Die Statistik zeigt die Entwicklung der installierten Leistung von Onschore- und Offshore-Windenergieanlagen in Europa in den Jahren 2015 bis 2025. In Europa werden Windenergieanlagen hauptsächlich auf dem Land, auch Onshore genannt, eingesetzt. Im Jahr 2025 verfügten die Onshore-Windenergieanlagen in Europa über eine Leistung von rund 245 Gigawatt.

Wie können Windkraftanlagen recycelt werden?

Windkraftanlagen können zu einem großen Teil recycelt werden. Die Türme aus Stahl werden eingeschmolzen und für neue Stahlprodukte verwendet. Auch Metalle wie Kupfer und Aluminium aus Kabeln und Generatoren lassen sich gut wiederverwerten. Bauteile aus Beton können zerkleinert und als Material im Straßenbau oder als Zuschlagsstoff für neuen Beton genutzt werden.

Wie hoch ist die Recyclingquote einer Windkraftanlage?

Die Recyclingquote einer modernen Windkraftanlage liegt bei etwa 80 bis 90 Prozent. Der größte Teil der Anlage besteht aus Stahl, Beton, Kupfer und Aluminium, die sehr gut recycelt werden können.

Eine besondere Herausforderung sind die Rotorblätter. Sie bestehen meist aus glas- oder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (GFK bzw. CFK), die sich nur schwer recyceln lassen. Deshalb werden sie häufig zerkleinert und in der Zementindustrie oder mit speziellen Recyclingverfahren weiterverwertet.

Verwertung der Stoffe

Einem abgeschlossenen Rückbauprozess schließt sich die Frage der Verwertung der jeweiligen Stoffe an. Im Groben wird zwischen Zweitnutzung, stofflicher und thermischer Verwertung und der Deponierung unterschieden.

Anteil der Baustoffe am Gesamtgewicht einer Windkraftanlage (in Prozent). Eigene Darstellung nach Veolia Deutschland GmbH (Quelle: BWE)

Beton

Der im Rahmen des Rückbaus anfallende Betonaufbruch kann nach Bedarf direkt vor Ort aufgearbeitet beziehungsweise recycelt werden. Dazu wird dieser durch Brecher zu Betonsplitt oder Betonschutt zerkleinert und kann regional für den Wege- oder Fundamentbau weiterverwendet werden. Alternativ wird Betonschutt als Rohstoff für Recyclingbetone eingesetzt.

Elektronische Komponenten

Für elektronische Bestandteile, nicht mehr auf einem Second-Hand-Markt verkauft werden können, bietet sich eine stoffliche Verwertung der in der Elektronik vorhandenen Kunststoffe und Metalle an. Dazu müssen die Bauteile zuerst von Hand demontiert werden, bevor sie einen Schredder durchlaufen. Die anschließend separierten Metalle können dem Markt zurückgeführt werden. Für die verbliebenen Kunststoffe bietet sich die thermische Verwertung an.

Stahl

Der anfallende Stahlschrott ist ein hochwertiger Rohstoff, der auf dem Sekundärrohstoffmarkt weiterverkauft wird. Wichtig ist hierbei die exakte Trennung der Metalle in Eisen- und Nichteisenmetalle. Eingeschmolzene Metalle lassen sich in der Regel problemlos zu neuen Bestandteilen formen. 

Kupfer

Die ausgedienten Kupferteile werden vom Metallhandel erfasst, aufgearbeitet und anschließend an Kupferhütten zum Einschmelzen weiterverkauft. Recycelte Kupferbestandteile haben auch nach mehrmaligem Recycling die gleichen Eigenschaften wie Primärrohstoffe. 

Aluminium

Nach dem Entfernen der Aluminiumteile von groben Verunreinigungen werden diese in Öfen, zusammen mit Zusätzen, bei hohen Temperaturen und unter ständiger Bewegung des Ofeninhaltes eingeschmolzen. 

Polyvinylchlorid

Das eingesetzte Polyvinylchlorid (PVC) wird größtenteils zusammen mit anderen Kunststoffen verbrannt und zur Energiegewinnung oder der Erzeugung von Synthesegasen genutzt. Die in den Verbrennungsöfen eingebauten Filter filtern zuverlässig die Chloride aus PVC-armen Abfällen und neutralisieren diese.

Betriebsflüssigkeiten

Zu den Betriebsflüssigkeiten gehören besonders die in der Anlage verwendeten Öle. Beim Rückbau lässt sich durch erneutes Raffinieren und Aufarbeiten hochwertiges Basis-Öl gewinnen.

Verbundmaterialien

Die ausgedienten Verbundmaterialien der Rotorblätter können auf unterschiedlichste Art verwertet werden. In der Vergangenheit wurden Faserverbundteile auf Deponien entsorgt. Mit der Änderung der Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV) und Deponieverordnung (DepoV) ist dies jedoch seit 2005 aufgrund der speziellen Zusammensetzung und des hohen thermischen Energiegehaltes nicht mehr gestattet.

Was passiert mit alten Rotorblättern?

Die ausgedienten Rotorblätter sind derzeit noch die größten Sorgenkinder (+). Das Recycling der eingesetzten Verbundwerkstoffe ist aufwendig und teuer. In der Praxis werden viele Rotorblätter daher zersägt oder geschreddert und anschließend in Zementwerken mitverwertet; ohne dass jedoch die Rohstoffe dabei zurückgewonnen werden.

Warum sind GFK und CFK schwer zu recyceln?

GFK und CFK sind schwer zu recyceln, weil sie aus zwei fest miteinander verbundenen Materialien bestehen: Kunststoff und Fasern. Diese Verbundwerkstoffe lassen sich nach der Herstellung nicht einfach wieder voneinander trennen.

Ein weiteres Problem ist, dass der Kunststoff meist nicht schmilzt, sondern sich bei hoher Hitze zersetzt. Deshalb können GFK und CFK nicht wie viele andere Kunststoffe eingeschmolzen und neu geformt werden.

Zwar gibt es spezielle Recyclingverfahren, bei denen die Materialien zerkleinert oder die Fasern zurückgewonnen werden, diese sind jedoch aufwendig, teuer und liefern oft Fasern mit geringerer Qualität als das ursprüngliche Material. Deshalb ist das Recycling von GFK und CFK bisher schwieriger als das von Metallen oder reinen Kunststoffen.

Innovationen

Mit dem sogenannten Repowering wächst der Druck, bessere Lösungen zu finden. Nach Angaben des Umweltbundesamts (UBA) werden allein in diesem Jahrzehnt bis 20.000 Tonnen Rotorblattmaterial pro Jahr an – Tendenz steigend. 

Durch neue Recyclingverfahren und die Entwicklung besser recycelbarer Materialien soll die Recyclingquote von Windkraftanlagen in Zukunft weiter steigen. Dazu zurzeit einige Forschungsprojekte, die sowohl die Verwertung als auch das Design der Rotorblätter verbessern wollen:

• Das Projekt REWIND entwickelt neue Verfahren, um ausgediente Rotorblätter besser zu zerlegen, die Materialien zu trennen und Glas- sowie Kohlenstofffasern zurückzugewinnen. Dabei kommen unter anderem chemische Verfahren wie Solvolyse und katalytische Pyrolyse zum Einsatz. Ziel ist es, möglichst viele Materialien hochwertig wiederzuverwenden und die Kreislaufwirtschaft in der Windenergie zu stärken.
• Im Projekt ReusaBlade werden Rotorblätter mit lösbaren Harzsystemen entwickelt. Dadurch sollen sich die einzelnen Materialien am Ende der Lebensdauer leichter voneinander trennen lassen. Anschließend werden Glasfasern, Carbonfasern, Balsaholz und Schaumstoffe aufbereitet und für neue Produkte wiederverwendet.
• Projekt RECREATE erforscht Rotorblätter, die bereits bei der Konstruktion auf eine spätere Wiederverwendung ausgelegt sind. Durch einen modularen Aufbau und neue Verbindungstechniken sollen die Bauteile leichter demontiert, repariert und recycelt werden. Dadurch können wertvolle Faserverbundwerkstoffe länger genutzt werden.

Wie läuft der Rückbau einer Windkraftanlage ab?

Der Rückbau einer Windkraftanlage läuft in mehreren Einzelschritten ab. Zu Beginn erfolgt in der Regel die logistische Planung und rechtliche Konzeptionierung des Demontageprozesses. Es wird dabei in erster Linie der Einsatz der Geräte und der Ablauf des Rückbaus geplant, welcher sich nach dem individuellen Anlagetyp richtet.

Der eigentliche Abbau beginnt mit der Abnahme der Rotorblätter. Diese werden an der Baustelle unter Schutzmaßnahmen in Einzelteile zersägt und zur weiteren Verwertung abtransportiert.

Das danach folgende Runterbrechen des Turms, sofern es sich um einen Betonturm handelt, erfolgt mit in der Abbruchbranche vorhandenen Geräten und muss sich an den örtlichen Gegebenheiten orientieren. Dabei gibt es folgende Möglichkeiten:

• Zerteilen des Anlagenturms in Ringsegmente 
• Abriss mittels Abrissbirne oder Abbruchschere
• Fallsprengung

Das nach dem Abriss freigelegte Fundament wird in der Regel durch einen Hydraulikmeißel in Einzelteile zerlegt. Abgeschlossen wird der Rückbauprozess durch das Abtransportieren der zurückgebauten Bestandteile und der Renaturierung der umliegenden Fläche.

Gesetzliche Grundlagen und Kosten

In Deutschland besteht eine gesetzliche Verpflichtung zum Rückbau von Windenergieanlagen nach deren Stilllegung. Gemäß § 35 Abs. 5 Satz 2 des Baugesetzbuches (BauGB) müssen Betreiber eine Verpflichtungserklärung abgeben. Diese sieht den vollständigen Rückbau der Anlage sowie die Beseitigung von Bodenversiegelungen vor. Diese Verpflichtung ist Voraussetzung für die Genehmigung der Anlage. 

Um sicherzustellen, dass die Rückbaukosten gedeckt sind, verlangen viele Bundesländer eine finanzielle Sicherheitsleistung. Deren Höhe variiert je nach Bundesland und wird oft anhand der Nabenhöhe oder der installierten Leistung der Anlage berechnet.

Was kostet der Rückbau einer Windkraftanlage? 

Die Kosten für den Rückbau werden maßgeblich durch Standort und Größe bestimmt. Als grober Richtwert gelten etwa 30.000 Euro pro Megawatt installierter Leistung. Für eine 2-MW-Anlage können die Rückbaukosten somit bei rund 60.000 Euro liegen. Bei größeren Anlagen oder speziellen Standortbedingungen können die Kosten jedoch deutlich höher ausfallen. So ist für den Rückbau des Windparks Reinhardswald knapp drei Millionen Euro Rückbau-Sicherheit hinterlegt.

Fazit & Ausblick

Das Recycling von Windkraftanlagen ist bereits heute weit fortgeschritten. Etwa 85 bis 90 Prozent einer Anlage können wiederverwertet werden. Vor allem Stahl, Kupfer, Aluminium und Beton lassen sich nahezu vollständig recyceln und in neuen Produkten einsetzen. Dadurch werden Rohstoffe geschont und die Umweltbelastung verringert. 

Die größte Herausforderung stellen weiterhin die Rotorblätter dar, da sie aus glas- oder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK und GFK) bestehen. Diese Verbundwerkstoffe lassen sich nur mit aufwendigen Verfahren recyceln.

Die Forschung arbeitet intensiv daran, das Recycling von Rotorblättern zu verbessern. Neue Verfahren wie chemisches Recycling von Verbundwerkstoffen, die Rückgewinnung hochwertiger Fasern und die Entwicklung lösbarer Harzsysteme sollen künftig eine deutlich bessere Wiederverwertung ermöglichen.  

Gleichzeitig werden bereits Rotorblätter entwickelt, die von Anfang an so konstruiert sind, dass sie am Ende ihrer Lebensdauer leichter recycelt werden können. Dadurch könnte die Recyclingquote von Windkraftanlagen in den kommenden Jahren weiter steigen und sich der Kreislaufwirtschaft annähern.