ReRotor – Wenn Windkraftflügel Brücken tragen

Ausgediente Rotorblätter von Windkraftanlagen sind eines der drängendsten Entsorgungsprobleme der Energiewende. Das Forschungsprojekt ReRotor des Composite Circularity Lab (CCL) an der HTWK Leipzig geht einen ungewöhnlichen Weg: Die riesigen GFK-Strukturen sollen als tragende Elemente im Brückenbau ein zweites Leben erhalten. Gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Elke Genzel (HTW Berlin) haben wir das Projekt am 2. Juni 2026 in Leipzig besucht – und nehmen die statische Machbarkeit einer ersten Brücke selbst in den Blick.

Das Problem: Millionen Tonnen Verbundwerkstoff ohne Entsorgungsweg

Ein modernes Windkraftrotorblatt ist ein Meisterwerk des Leichtbaus: bis zu 80 Meter lang, wenige Tonnen schwer und hochgradig belastbar. Kernmaterial ist glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) – ein Verbundwerkstoff, der die Faserzugfestigkeit mit der Formgebungsfreiheit von Harzsystemen vereint. Genau diese Eigenschaft macht das Material nach dem Betriebsende so schwer handhabbar: Es lässt sich weder schmelzen noch biologisch abbauen, und ein energieeffizientes Recycling ist bis heute nicht im großtechnischen Maßstab verfügbar.

 

Weltweit werden bis 2050 schätzungsweise 40 Millionen Tonnen Rotorblattmasse ausgemustert. In Deutschland allein gehen jährlich Tausende Blätter aus Repoweringmaßnahmen außer Betrieb – viele davon mit noch erheblicher Restfestigkeit, die schlicht deponiert wird, weil keine wirtschaftliche Alternative besteht.

Lebensdauer

Rotorblätter werden nach 20–25 Jahren Betrieb ausgemustert – häufig aus wirtschaftlichen Gründen, nicht wegen Materialversagens.

Restfestigkeit

Untersuchungen des CCL zeigen, dass die mechanischen Kennwerte ausgedienter Blätter noch zu 85–95 % erhalten sind.

Kreislauflücke

Pyrolyse und Mahlen vernichten den Hochleistungswerkstoff. Repurposing erhält die Strukturintegrität und spart CO₂.

ReRotor – Das Forschungsprojekt des CCL

Das Composite Circularity Lab (CCL) der HTWK Leipzig, geleitet von Prof. Dr.-Ing. habil. Robert Böhm, erforscht seit mehreren Jahren systematisch die Zweitverwertung von Faserverbundstrukturen aus der Windenergie. Mit der R6-Strategie (Reuse, Repair, Refurbish, Remanufacture, Repurpose, Recycling) wird dabei ein Stufenmodell verfolgt, das den Werkstoff so lange wie möglich auf dem höchstmöglichen Nutzungsniveau hält.

Das Projekt ReRotor fokussiert sich auf die Bauteilstufe: Segmente ausgedienter Rotorblätter werden zurechtgeschnitten und als tragende oder raumbildende Elemente in neuen Anwendungen eingesetzt. Das CCL hat bereits Demonstratoren für schwimmende Solaranlagen (Floating PV) realisiert und nähert sich nun dem strukturell anspruchsvollsten Anwendungsfall – dem Brückenbau.

Was beim Betreten des Forschungsgeländes an der Eilenburger Straße sofort auffällt: Die Materialien sind riesig. Sechs bis acht Meter lange Segmente liegen auf Paletten, daneben aufgesägte Querschnitte, die den inneren Aufbau der Blätter freilegen.

 

Hohlkastenquerschnitte, Stegrippen, Sandwichkerne – ein Strukturingenieur erkennt hier auf Anhieb die Geometrien, die im konventionellen Brückenbau für Längsträger und Überbauplatten verwendet werden.

Der Blick in das Innere eines Rotorblatt-Rohrsegments: Die charakteristischen Stegrippen aus GFK-Laminat verleihen dem Querschnitt seine außerordentliche Biegesteifigkeit – eine Geometrie, die für Brückentragelemente besonders vielversprechend ist. © Forschungsgesellschaft / eigene Aufnahme, HTWK Leipzig, 02.06.2026

ReRotor-Querschnitt

Materialcharakterisierung: Was steckt im ausgedienten Blatt?

Querschnitt im Labor:

Querschnitt im Labor: Außenlaminat (hell), Balsaholz-Sandwichkern (braun) und GFK-Innenlaminat (gelblich-grün) sind klar differenzierbar.

Rotorblätter bestehen im Wesentlichen aus drei Materialzonen: dem äußeren GFK-Laminat (Deckschichten aus Glasfasergewebe und Epoxidharz), dem Sandwichkern (meist Balsaholz oder Schaumstoff) und dem inneren Tragsteg-Laminat. Die Außenfläche ist mit einer Gelcoat-Schicht versiegelt, die dem Blatt seinen charakteristischen weißen Glanz verleiht und die Fasern vor UV und Feuchtigkeit schützt.

Das CCL-Team um Dr. phil. Pamela Voigt und M.Eng. Dimitrij Seibert charakterisiert diese Schichten systematisch mit zerstörenden und zerstörungsfreien Prüfverfahren (u.a. Schallemissionsanalyse). Die bisherigen Ergebnisse bestätigen: Die mechanischen Eigenschaften ausgedienter Blätter weichen nur marginal von Neuzustand-Werten ab. Für eine Wiederverwendung als Tragstruktur ist das die entscheidende Voraussetzung.

Detailaufnahme der Querschnittslagen

Detailaufnahme der Querschnittslagen: Die aufgedruckte Kennzeichnung (hier „E 82/1 Blattheizung 1C AE1“) ermöglicht die Rückverfolgung auf Windpark und Originalverbau.

„Wir stellen immer wieder fest, dass die Blätter nicht aufgrund von Materialversagen stillgelegt werden, sondern weil neue, effizientere Anlagen errichtet werden. Das Material ist strukturell intakt – und genau das macht das Repurposing so attraktiv."

Die Brücke aus Rotorblättern – Vision und technische Logik

Warum eignet sich ein Rotorblatt als Brückenträger? Die Antwort liegt in seiner Geometrie: Das Blatt ist im Grunde ein aerodynamisch optimierter, biegesteifer Hohlkasten – strukturell verwandt mit dem Kastenquerschnitt von Brückenlängsträgern. Stützweiten von sechs bis zwölf Metern, wie sie für Fuß- und Radwegbrücken typisch sind, decken sich gut mit den verwertbaren Segmentlängen.

International gibt es bereits erste Referenzprojekte: Das Re-Wind-Konsortium (Irland/USA) realisierte 2022 in Cork eine fünf Meter lange Fuß- und Fahrradbrücke aus Rotorblättern. Das ReRotor-Projekt des CCL geht darüber hinaus: Ziel ist die Entwicklung einer normenkonformen, serienfähigen Lösung, die in die deutsche Bemessungslandschaft (Eurocode, DIN-Fachberichte) eingebettet ist.

 

Unser nächster Schritt: Statische Nachrechnung

Prof. Dr.-Ing. Elke Genzel (HTW Berlin) und die Forschungsgesellschaft werden gemeinsam die statische Machbarkeit einer ersten Brückenstruktur aus ReRotor-Segmenten untersuchen. Dabei soll ein Bemessungskonzept erarbeitet werden, das die anisotropen Materialeigenschaften des GFK-Verbunds, die Klebefuge zwischen den Segmenten und die Verbindung zum konventionellen Widerlager systematisch erfasst. Die Ergebnisse werden auf dieser Seite veröffentlicht.

Großformatiger Hohlkastenquerschnitt eines Rotorblattsegments

Großformatiger Hohlkastenquerschnitt eines Rotorblattsegments: Die innere Stegstruktur ist mit roten Fäden zur Vermessung präpariert. Die Inschrift „♡ We Love ReRotor“ zeugt von der Begeisterung des Teams für ihr Material. © Forschungsgesellschaft / eigene Aufnahme, HTWK Leipzig, 02.06.2026

Einblicke in das Labor – Impressionen vom 02. Juni 2026

Draufsicht

Überblick über ein vollständiges Segment: Die aerodynamische Profilform des Blattes ist in der Draufsicht gut erkennbar. Solche Segmente bilden die Ausgangsbasis für den Brückenüberbau. © Forschungsgesellschaft / eigene Aufnahme, HTWK Leipzig, 02.06.2026

Der Forschungscampus an der Eilenburger Straße bietet ein eindrucksvolles Bild: Neben den fertig aufbereiteten Segmenten lagern aufgesägte Querschnitte, einzelne Stegrippen-Elemente und Musterstücke unterschiedlicher Lamellenstärken. Betonprobekörper mit eingebetteten GFK-Ankern dokumentieren Versuche zur Verbindungstechnik – einem der kritischen Punkte bei der Brückenanwendung. Die Schnittflächen zeigen deutlich, wie sauber das Material mit diamantbestückten Sägen getrennt werden kann: die weiße Außenlage, der ockergelbe Sandwichkern und das faserreiche Innenlaminat sind klar differenzierbar.

Projektbeteiligte

Das ReRotor-Forschungsprojekt wird am Composite Circularity Lab (CCL) der HTWK Leipzig durchgeführt. Für die Möglichkeit des Besuchs und die freundliche Begleitung danken wir herzlich dem gesamten CCL-Team, insbesondere:

Prof. Dr.-Ing. habil. Robert Böhm

Projektleitung CCL

Professor für Leichtbau mit Verbundwerkstoffen, HTWK Leipzig – Initiator und wissenschaftlicher Leiter des ReRotor-Konzepts

Dr. phil. Pamela Voigt

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Architektin und Kunsthistorikerin mit Schwerpunkt Bauen mit FVK – architektonische Repurposing-Konzepte im CCL

M.Eng. Dimitrij Seibert

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Materialcharakterisierung, zerstörende und zerstörungsfreie Prüfung von Faserverbundwerkstoffen im CCL

Composite Circularity Lab (CCL)

Forschungsgruppe

HTWK Leipzig – gegründet Dezember 2024, Campus Eilenburger Straße, Leipzig

Prof. Dr.-Ing. Elke Genzel

Kooperationspartnerin HTW Berlin

HTW Berlin – Fachbereich Bauingenieurwesen – Nachrechnung und Bemessungskonzept für die erste ReRotor-Brücke

Forschungsgesellschaft für nachhaltige Kreislaufwirtschaft e. V.

Bericht & Website

www.forschungsgesellschaft.com

Ausblick: Nächste Schritte auf dem Weg zur ersten Brücke

Das ReRotor-Forschungsprojekt wird am Composite Circularity Lab (CCL) der HTWK Leipzig durchgeführt. Für die Möglichkeit des Besuchs und die freundliche Begleitung danken wir herzlich dem gesamten CCL-Team, insbesondere:

1. Geometrische Aufnahme und Materialkataster

Systematische Erfassung der verfügbaren Segmente (Querschnittsdimensionen, Schichtdicken, Defektkartierung) als Grundlage für den Bemessungsquerschnitt.

2. Materialprüfung und Kennwertableitung

Bestimmung der charakteristischen Steifigkeits- und Festigkeitswerte unter Biegung, Schub und Querdruck in Anlehnung an EN ISO 14125 / ASTM D790.

3. Statische Nachrechnung

Bemessung des Überbaus nach Eurocode 0/1 für eine Fuß- und Radwegbrücke mit ca. 4 m Stützweite – gemeinsam mit Prof. Genzel, HTW Berlin.

4. Verbindungskonzept

Entwicklung der Verbindung zwischen GFK-Segment und konventionellem Betonwiderlager sowie zwischen benachbarten Segmenten.

5. Demonstrator

Bau und Belastungstest eines Maßstabsmodells als Tragfähigkeitsnachweis. Ergebnisse werden hier dokumentiert.

Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit dem CCL-Team und werden über den Fortschritt des Projekts regelmäßig berichten.

Bildnachweis: Alle Fotos wurden am 02.06.2026 auf dem Forschungsgelände der HTWK Leipzig aufgenommen. Abgebildete Personen wurden zum Schutz ihrer Privatsphäre unkenntlich gemacht. © Forschungsgesellschaft für nachhaltige Kreislaufwirtschaft e. V.
Quellenhinweise: CCL-Website HTWK Leipzig (fing.htwk-leipzig.de); RecyRotor-Projektankündigung HTWK (Jan. 2025); Re-Wind-Projekt Cork/Irland (2022).

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