Sicherer Korrosionsschutz für Windenergieanlagen

Ein leistungsfähiger Korrosionsschutz für geschraubte Verbindungselemente aus hochfestem Stahl sichert die weitgehende Wartungsfreiheit einer Windenergieanlage. Im Bereich der Rotorblattverschraubung haben sich Zinklamellensysteme seit über 30 Jahren in der Praxis bewährt.

Die Rotorblätter sind elementarer und prägender Bestandteil einer Windkraftanlage. Mit ihnen wird der Luftströmung Energie entnommen und dem Generator zugeführt. Aufgrund der Blattlänge von bis zu 85 Metern und einem Gewicht von bis zu 25 Tonnen kommt der Verschraubung der Rotorblätter an die Rotornabe eine besondere Bedeutung zu. Diese erfolgt meist durch Schraubverbindungen, die aus sog. Doppelenden, Querbolzen-Muttern und Sechskantmuttern (Abmessungsbereich M30 bis M36) bestehen

Vielfältige Belastungen und Anforderungen

Die Rotorblätter und damit auch deren Schraubenverbindungen sind extremen klimatischen, aber auch dynamischen Belastungen durch Windlast und den Betrieb der Anlage selbst ausgesetzt. Hinzu kommen die statischen Kräfte durch die Schraubenvorspannung und die Masse der verbundenen Elemente. Aufgrund der hohen Belastungen für die Schraubenverbindungen ist die Auswahl des Korrosionsschutzes besonders zu berücksichtigen. Die Schutzschicht muss bestimmte Reibungszahlen einhalten, um eine problemlose Verschraubung auf der Baustelle auch bei meist hohem Termindruck und schwierigen Rahmenbedingungen zu gewährleisten. Zudem muss die Beschichtung einen hoch wirksamen und dauerhaften Korrosionsschutz bieten, um einen langfristigen und zuverlässigen Betrieb der Anlage sicherzustellen.


Rotorblattverschraubung bestehend aus Doppelende, Querbolzen-Mutter (Barrel Nuts), Sechskantmutter und Unterlegschreiben.

Korrosionsschutz mit Mehrfachnutzen

Die sehr dünnen Zinklamellenbeschichtungen von Dörken MKS erfüllen all diese Anforderungen. Sie bestehen aus einem Basecoat und einem abgestimmten organischen bzw. anorganischen Topcoat. Der zinkhaltige Basecoat sichert den kathodischen Korrosionsschutz. Der darauf abgestimmte Topcoat ermöglicht neben einer weiteren Schutzwirkung die Einhaltung definierter Reibungszahlen und somit eine sichere und schnelle Montage. Ein weiterer Vorteil der Zinklamellensysteme: Die beschichteten Schrauben zeigen kein Setzverhalten, wodurch kostenintensive Wartungsarbeiten reduziert und Anlagenstillstandzeiten vermindert werden. Selbst das Risiko einer applikationsbedingten wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion wird vermieden, da beim Beschichtungsvorgang kein Wasserstoff angeboten wird. Zudem verhindern die niedrigen Vernetzungstemperaturen von ca. 200°C eine Werkstoffveränderung hochfester Bauteile. Die Leistungsfähigkeit der Zinklamellensysteme ist in umfangreichen Außenbewitterungstests des Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) nachgewiesen worden. So wurde der aus dem Basecoat DELTA®-TONE 9000 und dem Topcoat DELTA®-SEAL bestehende Systemaufbau mit der Korrosivitätsklasse „C5-M mittel“ zertifiziert – dies erlaubt den Einsatz im Küsten- und Offshore-Bereich mit hoher Salzbelastung. Die weiterentwickelten Zinklamellenbeschichtungen DELTA-PROTEKT® KL100 und DELTA-PROTEKT® KL120 zeigen darüber hinaus liegende Korrosionsschutzeigenschaften und werden kontinuierlich für neue Anforderungen spezifiziert.

Effiziente Beschichtung im Gestell-Tauch-Schleuder-Verfahren

Insbesondere aufgrund der Größe der eingesetzten Rotorblattverschraubungen empfiehlt sich zur Beschichtung der Bauteile das bewährte Gestell-Tauch-Schleuder-Verfahren. Mit dieser Applikationstechnologie  lassen sich zuverlässig  gleichwertige, hoch leistungsfähige Schutzschichten erzielen.


Für die Beschichtung der Bauteile hat sich in der Praxis das Gestell-Tauch-Schleudern bewährt.

Nach einer umfassenden Vorbehandlung bzw. Reinigung werden die Schrauben oder Querbolzen-Muttern zu Beginn des Beschichtungsprozesses zunächst an einem Gestell oder an mehreren kleinen Auflagepunkten fixiert oder alternativ vereinzelt in Fächer (Körbe mit Gittern) gestellt. Im Anschluss wird die bestückte Einheit im Rahmen eines genau definierten Prozesses in den Beschichtungsstoff eingetaucht. So lässt sich sicherstellen, dass auch kleinste Hohlräume zuverlässig benetzt werden. Nachdem das Gestell aus dem Tauchbad gezogen wurde, erfolgt die Zentrifugierung. Die Intensität und Dauer dieses Schleuderprozesses richtet sich dabei je nach Geometrie und gewünschter Schichtdicke der Bauteile. Sämtliche Material-Überschüsse im Bereich der Innenangriffsflächen werden dadurch wirksam abgeschleudert. Im letzten Schritt durchläuft die gesamte Einheit inklusive des Gestells den Trocknungs- und Vernetzungsprozess. Dazu werden die beschichteten Bauteile in einem speziellen Ofen mit einer definierten Temperatur und Zeitdauer ausgehärtet und vernetzt. So entsteht schließlich eine gleichmäßige und haftfeste Lackschicht, die im späteren Einsatz eine problemlose und sichere Verschraubung an den Rotorblättern der Windkraftanlage ermöglicht.

Fazit: Hochleistungsfähige Beschichtungslösungen helfen dabei, Wartungsintervalle und Nutzungsdauer von Windenergieanlagen zu verlängern und den Wirkungsgrad zu erhöhen.