CFK – Gefährliche Fasern

Seit längerer Zeit werden Karbonfasern in der Luft- und Raumfahrttechnik eingesetzt. Sie haben als Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) hervorragende Eigenschaften, da sie trotz geringem Gewicht eine hohe Steifigkeit aufweisen [Wikipedia].

Wenn es nicht ein großes Problem ⚠️ im Gefahrenfall gäbe. Denn brennendes CFK ist giftig ☠️.

Es ist inzwischen teils tonnenweise in den Rotoren der Windrädern enthalten („Die Kombination von belastungsresistenteren Glasfasergelegen mit der Verlegung langer durchgehender Carbon- oder Kohlefasern von der Rotorblatt-Wurzel bis zur -Spitze ist längst Brauch. Der Einsatz der Kohlefasern soll angesichts immer längerer Rotorblätter deren Gewicht reduzieren helfen. [„Drei innovative Neuheiten für die Windkraft„, Erneuerbare Energien, von Gentner, 7.11.2020]“).

Dennoch wird CFK in den Unterlagen der Bauanträge verschwiegen, werden die Rotoren gar nicht erst in den Brandschutzkonzepten betrachtet. Und sind damit kein Gegenstand der Genehmigungsprozesse.

Ein moderner PKW enthält bis zu 50 kg CFK. Brennenden Fahrzeugen mit CFK wird am Boden große Aufmerksamkeit geschenkt – während des Brandes und auch danach.

CFK in Windrädern

Die Rotorblätter der Windturbinen bestehen aus Kunststoff, Glas- und Carbonfasern. Ohne diesen Verbundwerkstoff sind die inzwischen schon 80 m langen Rotorblätter nicht herstellbar. Diese werden zusammen mit Harz zu einer Masse verbunden und ausgehärtet.

In einem Windrad z.B. bei einer Nordex N 163 (sehr aktueller Typ, im Oktober 2021 in Haltern zusammengestürzt) stecken etwa 10 Tonnen Kohlenstofffasern. Der Verbund mit Glasfasern und Kunststoff ergibt schließlich 71 Tonnen brennbares Gemisch in bis zu 250m Höhe.

In einer Pressemitteilung von Nordex zur N163 wird auf die Tradition der Bauweise mit CFK Bezug genommen: „Zum Einsatz kommt auch eine verstärkte Variante des ca. 80 Meter langen Rotorblatts der N163/5.X, das auf der bewährten GFK/Carbon Differentialbauweise beruht, die die Nordex Group seit 2011 in der Serienproduktion für ihre Rotorblätter verwendet.“ [Quelle].

Brennende Windindustrieanlagen

Brände von WEA / WKA / Windrädern sind trotz Brandschutzvorrichtungen in den Gondeln nicht auszuschließen. Die größte Gefahr ist, die Brandmöglichkeit als solche zu ignorieren (OVG Münster 10A 363/86 vom 11.12.1987). Brände von Windrädern gelten als nicht löschbar. Also verbrennt, was das Feuer in großer Höhe zur Nahrung bekommt.

Sensibilisiert durch den wiederholten Brand einer WKA an der A14 bei Leisnig am 11.02.2020 haben wir uns intensiver mit den geplanten sieben WKA der Mittelsächsischen Energiegenossenschaft in unserer Heimat beschäftigt. Einen Überblick zu Bränden von Windrädern gibt der Beitrag „WKA = Brandgefahr?„.

Wenige Tage nach dem Brand bei Leisnig geriet am 15.2.2020 bei Guxhagen in Hessen (erneut) eine WKA in Brand. Noch nicht mal nach einem Jahr brannte am 12.1.2021 wieder eine WKA auf dem Kugelberg in Niedersachsen. Rückstände der dort verbrannten Glasfasermaterialien (GFK, im Vergleich zu CFK ungefährlicher) wurden noch in einem Kilometer Entfernung festgestellt.

Brennendes CFK

Die Gefährlichkeit brennender Kohlenstofffasern liegt zum einen im brennbaren Kunststoff, in welchem die Gewebematte eingelegt ist. Wie jeder weiß, brennt Plaste. Es entsteht ein wahrer Gift-Cocktail (Quelle Leitfaden BW):

• Entstehung gefährlicher Zersetzungsprodukte
  • CO, CO₂ , Essig-, Blausäure usw.
  • Reizung der Schleimhäute, Augen und Atemwege
  • Vergiftungsgefahr / Ersticken
  • Entstehung kritischer“ lungengängiger „Fieser Fasern“
• Verdacht auf Tumorbildung und Erbgutveränderung

Das EinsatzWiki – elektronisches Einsatzleiterhandbuch führt die Gefahren von CFK ebenfalls. Bereits 2014 dokumentierte das ARD-Mittagsmagazin „Wenn Carbon brennt – Achtung Gesundheitsgefahr!!!„. Viele Berichte im Internet widmen sich dem Thema. Aber warum wird es immer noch totgeschwiegen oder niedergerungen? Anfragen dazu an Windenergie-Planer (konkret Sabowind, Oederan) wurden mit Verwunderung zur Kenntnis genommen („Das wollte noch nie einer wissen!“ und in der Antwort relativiert.

Die „Deutsche Feuerwehr-Zeitung“ (68. Jahrgang, Juni 2014, Sebastian Eibl und Norbert Scholz: „Besondere Gefährdung beim Abbrand von Carbon-Kunststoffen“) berichtete von einem Brandversuch mit Carbonfasern. Dieser ergab 90.000 Fasern/ m³ Luft. Jede dieser Fasern birgt das Risiko, eine erste Krebszelle zu verursachen.

Beispiele für Unfälle

Dabei gab es schon Ereignisse, bei denen auf die Gefährdungen hingewiesen wurde.

• 24.6.2019: Absturz eines Eurofighters bei Nossentin (Mecklenburg-Vorpommern, 8t CFK);  etwa 1295 Tonnen kontaminierter Boden mussten fachgerecht entsorgt werden [WELT „EUROFIGHTER-ABSTURZ: „Fiese Fasern“ beunruhigen Feuerwehr und Bevölkerung„]
• 1.7.2019: Absturz eines Hubschrauber in Aerzen (Niedersachsen), insgesamt wurden 372 Tonnen Erde ausgehoben und entsorgt. Übrigens würde auch die Ernte umliegender Felder vernichtet.

In Falle des eingestürzten Windrades von Haltern konnte man jedoch nicht von Sorgfalt reden, da die ersten Einsatzkräfte am Unfallort trotz der vielen umherliegenden Splitter keine besondere Schutzkleidung trugen [Haltener Zeitung]. Wegen Unkenntnis?!

[Update] Ein aktuelles Beispiel vom Oktober 2023 zeigt dieses Video:

Brandgefahren in der Luft

Mit dem Rauch eines brennenden Rotors verteilen sich die schwebenden Fasern über Landschaft und Siedlungen. Die folgenden Bilder zeigen die Ausbreitung von Rauch und Fasern beim Brand eines Windrads bei schwachem oder starken Wind aus West (künstlerische Darstellung).
_{Kartendaten: © OpenStreetMap-Mitwirkende, SRTM | Kartendarstellung: © OpenTopoMap (CC-BY-SA)}

Wenn es an der geplanten WKA bis zu 247 m Höhe bodenfern brennt, dann ist mit einer weitaus größeren Auswirkung zu rechnen.

• Die Höhe, die zudem größeren Windgeschwindigkeiten in dieser Höhe und der thermische Auftrieb der Brandgase sorgen für eine deutlich größere Verbreitung der Brandrückstände.
• Dadurch werden die anfallenden Mengen an Bodenaushub um ein Vielfaches höher ausfallen. Und die Brandrückstände werden kilometerweit in die Umwelt der angrenzenden Dörfer und Städte getragen. Man kann auch sagen: das Gebiet wird verseucht.

Gefahren am Boden

Beim Trennen von Rotorblättern z.B. mit Trennschleifern wird ebenfalls
die kritische Temperatur  von 650° C erreicht und erzeugt „Fiese Fasern“. Bei Beschädigung (wie beim alltäglichen Abrieb an den Kanten der Rotorblätter oder in Sondersituationen wie beim Einsturz des Windrads in Haltern) entstehen diese auch ohne Brand:

• Staubbildung (lungengängige Fasern, – Augen- und Hautreizung)
• scharfe Bruchkanten (Schnitt-/ Rissverletzungen)
• kleinste Splitter können Verletzungen mit Entzündungen hervorrufen

In den Feuerwehr-Instruktionen sind für den Umgang mit zersplitterten oder brennenden CFK in großer Höhe keine Anweisungen zum Schutz der Einsatzkräfte und zum Schutz der Bevölkerung enthalten!

Nachtrag zum Einsturz in Haltern Oktober 2021:

• Es gab nach Informationen der Haltener Zeitung anfangs kaum Schutzmaßnahmen – die ersten Einsatzkräfte waren wohl unwissend zur tatsächlichen Gefahrensituation und arbeiteten zunächst ohne die unbedingt nötige Vollschutzkleidung.
• Das Sanierungskonzept für das verunfallte Windrad soll übrigens 27 Mio € kosten („Eingestürztes Windrad in Haltern: Hersteller hat erstes Ergebnis“, Haltener Zeitung, Oktober 2021). „Nebenkosten“?

Fazit

Es ist unehrlich, gefährlich und verantwortungslos, den Werkstoff CFK in den Windrädern zu verleugnen und im Gefahrenfall seitens Feuerwehr und Bevölkerung erhebliche gesundheitliche Risiken in Kauf zu nehmen. Eigentümer von Windrädern und Land sehen sich zudem hohen finanziellen Risiken ausgesetzt.