Kleben für die Schlüsseltechnologie der Zukunft
Ohne die Klebetechnik wären viele Ziele zur Umstellung der Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind undenkbar.
Das Kleben bietet in diesem Bereich als Fügetechnik einzigartige Eigenschaften, die für die Herstellung effizienter und langlebiger Produkte benötigt wird. So müssen Verklebungen von Rotorblättern von Windkraftanlagen enormen Kräften standhalten und gleichzeitig besonders langlebig sein.
Vorteile Kleben in den erneuerbaren Energien
- Gleichmäßigere Verteilung von Kräften: weniger Materialermüdung und -bruch
- Langlebigkeit: Beständigkeit gegen Vibrationen und starke Belastungen, besonders bei Windkraftanlagen
- Witterungsbeständigkeit: Beständig gegen anspruchsvolle Bedingungen wie Temperaturwechsel, hohe Feuchtigkeit, UV-Strahlung und Chemikalien
- Verbindet und dichtet gleichzeitig ab
- Innovative Konstruktionsmöglichkeiten: z. B. Leichtbau- und Aerodynamik bei Windturbinen, Wasserstofftanks
- Leitfähigkeit
- Materialeinsparungen & Gewichtsreduktion: Ersatz für schwere Schraub- und Schweißverbindungen, Einsatz dünnerer und leichterer Materialien
- Geräuschdämpfend: geringere Vibrationen und Schwingungen, besonders bei Windkraftanlagen, Elektrofahrzeugen
Ihr Ansprechpartner
Bei technischen Fragen zu Anwendungen und Produkten in den erneuerbaren Energien wenden Sie sich gerne an:
Philipp Dengel
Technischer Berater / Labor
Anwendungen in den erneuerbaren Energien
Bei den erneuerbaren Energien unterscheidet man heutzutage zwischen der Energie, die aus der Windkraft und solcher, die aus der Sonnenkraft gewonnen wird. Die Anforderungen an die beiden Bereiche sind sehr unterschiedlich.
Kleb- und Dichtstoffe müssen in diesem Bereich besonders witterungs- und altersbeständig sein und extremen Bedingungen standhalten. Schließlich können die Betriebszeiten hierbei über 20 Jahre liegen, während die Anlagen in dauerhaftem Betrieb sein sollen.
Hier ein Überblick über typische Anwendungen:
- Verklebung von Rotorblättern
- Rotorveredelung
- Verkleben von Anbauteilen
- Montage von Windturbinen
- Kantenschutz oder -befestigung
- Fügen von Versteifungselementen
- Abdichtung der Hauptdachkonstruktion bei Photovoltaikanlagen
- Abdichtung von Solarpanel-Rahmen
- Kantenversiegelung von PV-Modulen
Kleben in der Windkraft: Rotorverklebung
Die Rotoren sind der wichtigste Bestandteil von Windkrafträdern. Sie sind besonders starken Kräften ausgesetzt, weshalb traditionelle Fügeverfahren wie Schrauben oder Nieten nicht anwendbar sein. Zu groß ist die Gefahr, dass die Rotoren an den gebohrten oder gestanzten Löchern eine Angriffsfläche bieten. Die Rotoren bestehen meistens aus zwei Teilen, die den ganzen Tag Wind und Wetter ausgesetzt sind, besonders extrem ist dies bei Offshore-Anlagen. Hier kommt es zu Windbelastungen von über 250 km/h salziges Spritzwasser, dass das Material stark angreifen kann.
Welche Klebstoffe eignen sich nun zum Verkleben von Windkraftrotoren? In der Industrie werden dafür Hochleistungsklebstoffe, welche auf Epoxidharz-, Polyurethan- und Methacrylatbasis aufbauen, genutzt. Für die schon angesprochene Lebensdauer der Windkraftanlagen spielt die statische Festigkeit eine bedeutende Rolle, welcher bei diesen Klebstoffen besonders hoch ist.
Kleben von integrierten Photovoltaikanlagen
Private Neubauten in der Europäischen Union, die seit 2021 gebaut werden, sollen ihren eigenen Energiebedarf decken. Dafür ist eine innovative Lösung notwendig, welche die Integration von Photovoltaikmodulen in die Gebäudekonstruktion ermöglicht. Für die Konstruktion solcher „Nullenergiehäuser“ ist das Structural Glazing ein besonders interessanter Begriff.
Bei diesem Prozess werden die Glas- und Photovoltaikelemente mithilfe von Silikonklebstoffen in die Gebäudekonstruktionen einbezogen und mit Edelstahl- oder Aluminiumträgern verklebt. Dadurch können etwaige Belastungen, die aus Wind oder anderen Witterungsbedingungen entstehen, durch die Glasfläche an die umgebende Konstruktion weitergegeben werden. Zusätzlich können Silikonklebstoffe durch eine hohe mechanische Festigkeit, Elastizität und eine hohe Dichtigkeit überzeugen. All diese Eigenschaften machen sie zum optimalen Fügestoff in diesem Bereich.
Wege in die Zukunft: Verklebung von Solarstraßen
Die Anzahl der Elektroautos in Deutschland nimmt immer weiter zu. Umso wichtiger ist es, dass auch in Zukunft genug Strom für diese bereitgestellt wird. Eine innovative Lösung dafür können Solarstraßen sein. Dabei werden die Solarpaneele in mehrere Schichten Harz gegossen und mit Polymeren verstärkt. Diese Konstruktion ist am Ende knapp vier Millimeter dick und bietet ähnliche Eigenschaften wie der normale Straßenbelag.
Auf modernen und unverschmutzten Straßen können diese Paneele ganz einfach mit einem Zweikomponentenklebstoff auf dem bisherigen Straßenbelag aufgeklebt werden. Daraus ergibt sich eine Lebensdauer von circa 10 Jahren, die gleich mit der Lebensdauer einer normalen Straße ist.
Hochdruckgewindedichtung für Anlagen an Wasserstofftankstellen
Grüner Wasserstoff ist eine saubere Energiequelle, wenn er durch Elektrolyse von Wasser mit Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind- oder Solarstrom hergestellt wird. Blauer Wasserstoff ist die CO₂-reduzierte Übergangslösung, die aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird. Da Wasserstoff in gasförmiger Form ein extrem explosives Gas ist, ist es ratsam, beim Abdichten nur zugelassene Produkte zu verwenden.
An einer Anlage von Wasserstofftankstellen sind Schraubverbindungen hohem Druck bis zu 1.000 bar und einem Temperaturbereich von -60 °C bis 40 °C ausgesetzt. Der einkomponentige, anaerobe Fügeklebstoff Loctite® 638 erfüllt diese Anforderungen. Er ist wasserstoffkompatibel für die Verwendung an Metallanschlüssen gemäß GASTEC QA AR 214 Klasse 8*, eignet sich für Umgebungen mit hohem Druck und bietet eine hohe Temperaturbeständigkeit. Nach der Aushärtung unter Luftabschluss verhindert er selbstständiges Lösen und Leckagen durch Stöße und Vibrationen.
*Zertifizierung in ausgewählten Ländern verfügbar
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