Erhöhte mechanische Belastungen immer größerer Windenergieanlagen (WEA) erfordern kürzere Reparaturintervalle bei gleichzeitig immer höherer Material- und Geometriekomplexität. Um die Reparatur von Schäden an komplexen Strukturen von Rotorblättern von WEA mit hoher Prozesseffizienz zu ermöglichen, soll eine Heizmembran entwickelt werden, welche einerseits dehn- und vakuumierbar ist sowie andererseits ein gleichzeitiges Erhitzen unterschiedlicher Materialbereiche bei der Prepregverarbeitung ermöglicht. Entsprechend dieser Zielstellungen wurde eine geeignete Membran als Mehrschichtverbund mit zugehörigem Fertigungsprozess entwickelt. Innerhalb dieses Verbunds wurden neuartige Heizelemente in eine Silikonummantelung eingebettet.

Für die Entwicklung eines dehnbaren Heizelements wurden Kohlenstoffnanoröhren (CNT) in zweikomponentige Silikone eingearbeitet und als Folien kalandriert. Anschließend wurden ebenfalls silikonbasierte und dehnbare sowie mit Silbermikropartikeln additivierte Elektrodenlinien auf die Heizfolien gedruckt und diese mittels weiteren Silikon-Silberpartikel-Komposits und Kabeln elektrisch kontaktiert. Im eigentlichen Fertigungsprozess wurden die Heizelemente dann mit allen weiteren Komponenten inkl. der für eine Temperaturüberwachung notwendigen Sensorik in ein Silikonfolienhalbzeug eingebettet.

Thermografieaufnahmen erster im Projekt gefertigter hochflexibler Heizelemente zeigten eine homogene Temperaturverteilung. Durch Integration einer Vakuumbuchse konnte außerdem die Vakuumierbarkeit nachgewiesen werden. Im weiteren Verlauf erfolgt die Integration mehrerer Heizzonen und die Umsetzung der notwendigen Steuerungs- und Regelungstechnik.

Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. (Förderkennzeichen KK5047606KT4)