Die Metalle und Mineralien zur Erzeugung von Windenergie

Wichtigste Erkenntnisse

Für den Bau von Windkraftanlagen werden verschiedene Materialien wie Stahl, Kupfer, Aluminium, Seltene Erden (REEs) und andere verwendet, die jeweils aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften ausgewählt werden.

Onshore-Windparks verwenden diese Materialien, aufgrund der rauen Bedingungen im Meer erfordern Offshore-Turbinen höherwertige Versionen.

In Offshore-Windparks werden Beton für robuste Fundamente und Glasfaser für langlebige Rotorblätter verwendet, was die Bedeutung von Materialien unterstreicht, die der rauen Meeresumgebung standhalten können.

Die Windenergie ist eine wichtige Quelle erneuerbarer Energie, die sich weltweit wachsender Beliebtheit erfreut. Der Bau von Windkraftanlagen erfordert eine Vielzahl von Metallen und Mineralien, die sich aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften für die Verwendung in bestimmten Komponenten eignen. Hier ein Blick auf die wichtigsten Materialien, die in Onshore- und Offshore-Windparks verwendet werden.

Onshore-Windparks

Onshore-Windkraftanlagen werden in der Regel an Land gebaut und sind kleiner als Offshore-Anlagen. Zu den in Onshore-Windparks verwendeten Metallen und Mineralien gehören:

1. Stahl – Stahl ist das am häufigsten verwendete Metall für den Bau von Windkraftanlagen. Es wird für die Türme, die Gondel (das Gehäuse, in dem der Generator untergebracht ist) und den Rotor verwendet. Stahl wird bevorzugt, weil er stark und haltbar ist und rauen Wetterbedingungen standhält.
2. Kupfer – Kupfer wird für die Verkabelung des Generators und als Leiter im Transformator verwendet. Kupfer wird wegen seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit, Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit bevorzugt.
3. Aluminium – Aluminium wird für die Flügel der Windturbine verwendet. Es wird bevorzugt, weil es leicht und langlebig ist und rauen Wetterbedingungen standhält.
4. Seltene Erden (REEs) – REEs werden für die Konstruktion der Magneten im Generator verwendet. Neodym und Dysprosium sind die am häufigsten verwendeten REEs in Windkraftanlagen. Sie werden bevorzugt, weil sie ihren Magnetismus hervorragend beibehalten können, was sie für den effizienten Betrieb des Generators unerlässlich macht.
5. Zink, Blei und andere Materialien – Diese Materialien werden für die Galvanisierung verwendet, d.h. für die Beschichtung der Windturbinenkomponenten, um sie vor Rost und Korrosion zu schützen.

Offshore-Windparks

Offshore-Windturbinen sind viel größer als Onshore-Turbinen und werden im Meer gebaut. Aufgrund der dortigen rauen Bedingungen sind für Offshore-Windkraftanlagen robustere Baumaterialien erforderlich. Zu den Metallen und Mineralien, die in Offshore-Windparks verwendet werden, gehören Stahl, Kupfer, Aluminium, Seltene Erden, Beton und Glasfaser:

1. Stahl – Stahl ist immer noch das am häufigsten verwendete Metall in Offshore-Windparks. Allerdings ist der in Offshore-Windkraftanlagen verwendete Stahl von höherer Qualität, um den rauen Meeresbedingungen standzuhalten.
2. Kupfer – Kupfer wird für die Verkabelung des Generators und als Leiter im Transformator verwendet. Das in Offshore-Turbinen verwendete Kupfer ist aufgrund der härteren Umgebungsbedingungen im Meer ebenfalls viel strapazierfähiger.
3. Aluminium – Aluminium wird nach wie vor für die Rotorblätter der Windturbine verwendet, aber das in Offshore-Turbinen verwendete Aluminium ist ebenfalls hochwertiger, um den Meeresbedingungen standzuhalten.
4. Seltene Erden (REEs) – Seltene Erden (REEs)werden immer noch für die Konstruktion der Magneten im Generator verwendet. Einige Offshore-Windturbinen verwenden jedoch direkt angetriebene Generatoren, die keine REEs benötigen.
5. Beton – Beton wird in Offshore-Windparks in großem Umfang für die Fundamentstrukturen verwendet, die die Turbinen an ihrem Platz halten. Aufgrund der rauen Meeresbedingungen müssen die Fundamente viel größer und robuster sein in Onshore-Windparks.
6. Glasfaser – Glasfaser wird auch in Offshore-Windparks in großem Umfang für die Konstruktion der Turbinenblätter verwendet. Auch das in Offshore-Turbinen verwendete Fiberglas ist den Meeresbedingungen angepasst von hoher Qualität.

Für den Bau von Onshore- und Offshore-Windparks wird eine Vielzahl von Metallen und Mineralien benötigt, von denen jedes einzelne einzigartige Eigenschaften aufweist, die es für die Verwendung in bestimmten Komponenten geeignet machen. Diese Materialien spielen eine wesentliche Rolle bei der Nutzung der Windkraft und der Versorgung von Millionen von Menschen weltweit mit erneuerbarer Energie.