1-2-3D-print blog banner

Tungt 3D-Print – Nye offshore vindmøller

Det er et velkendt problem i vindmølleindustrien, at logistikken, med at fragte de store delelementer til møllerne frem til deres destination, er et problem. Dette gælder særligt de store havvindmøller. Samtidig er størrelsen på vindmøllerne afgørende for deres effektivitet og tilbagebetaling på investeringen. Det giver udfordringer omkring infrastrukturen, som fx ved Hatting i 2019 (Link).

Illustration: GE

GE Renewable Energy har sammen med Fraunhofer IGCV og voxeljet AG fået den spændende idé at 3D-sandprinte kæmpe støbeforme til fremstilling af naceller til offshore vindmøller som fx deres Haliade-X 14. Sammen kalder de konceptet ”Advanced Casting Cell” (ACC) og de første tests begynder i starten af 2022. Herunder lidt fakta om den 260 meter høje mølle.

Illustration: GE

Voxeljet har mere end 20 års erfaring med sandprint til metalstøbning. Der er dog her tale om den største printer de nogensinde har lavet og som kan printe forme på op til 9,5 meter i diameter og 4 meter i højden. En total printvægt kan derved nå over 100 tons.

Illustration: Voxeljet

Selve processen hedder ”binder jetting” og foregår ved, at man lægger et fint lang sand ud, hvorefter man printer lim på de områder som skal blive til det endelige emne – eller i dette tilfælde støbeformen. Dernæst sænkes platformen og processen gentages.

Illustration: Voxeljet

GE’s idé er at nacellerne skal fremstilles lokalt – på havnen – hvorfra de kan lastes på et skib og sejles ud til installation. Herved undgår man komplikationer med infrastrukturen. Det betyder mulighed for at designe endnu større møller. Vægten af nacellerne er dog stadig en udfordring da større og tungere naceller kræver større tårne til at håndtere den øgede vægt. Her er der dog også hjælp at hente med 3D-print som muliggør optimerede designs som bibeholder sin mekaniske styrke men med mindre materiale. Hermed bliver det muligt at lave større og mere effektive vindmøller, hurtigere og mere lokalt.

Spændende nytænkning fra GE – jeg vil elske at se deres Advanced Casting Cell i aktion.

Illustration: GE

Generelt har GE store ambitioner med 3D-print til vindmøller. I 2020 startede de et samarbejde med danske COBOD om at printe vindmølletårne (Link) og i februar 2021 indledte de et samarbejde med ligeledes danske LM Wind Power omkring 3D-print af vinger (Link)

Tilbage er at spørge; hvor er de danske vindmølleproducenter?

Nikolaj Vedel-Smith er sektionsleder ved afdeling for industriel 3D print under Teknologisk Institut. Afdelingens fokus ligger på forskning og udvikling på nogle af de nyeste tendenser inden for teknologien – både plast og metal - såsom materialer, printparametre, anvendelsesområder og kvalitetssikring.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Havvindmøller placeres i havet! I og med at stort set alle de store europæiske skibsværfter er blevet udkonkureret og lukket, er der arealer, kraner, ekspertise osv til rådighed. Det er der, man er i Europa.

Tillige er der politisk opmærksomhed på at skabe den nødvendige infrastruktur til at mølleindustrien skal lykkes, og dermed holde på arbejdspladser. Fx er Vestas og "Bonus" blevet tilbudt, af de respektive kommuner, at der blev bygget en havn ved Lem, hvorfra de store mølledele fra Brande og Lem kunne prammes til Hvide Sande. Dertil en nødvendig ombygning af Hvide Sande Sluse og havn og en dedikeret "møllevej" de 50-60 km fra Brande til Lem havn. Der blev takket "nej".

Det sagt: Det er da en yderst facinerende tanke, at man på Vindø har et antal 3-D-printere, som tilsammen kan fremstille en flydende vindmølle, der så kun skal bugseres et forholdsvis lille stykke for at komme på plads. Og at disse 3-D-printere kan flyttes rundt, hvor der er brug for dem.

Men det skal indregnes både cost/bennefit, plads og teknik. Så helt på den flade hånd ligger det ikke.

  • 2
  • 0

Jeg er tryg ved at ingeniøre og faglærte håndværkere kan udvikle, optimere og bygge det nødvendige antal møller, vi har brug for. Om vi ender med at bruge den klassiske ford-samlebånds-metode eller helt eller delvis printet er for så vidt ligegyldig.

Det er det politiske niveau der er drivankret for nuværende: Hvis vi sætter 10 km2 af til hver mølle på havet, og bruger 20 % af Nordsøen er der plads til 11000 møller der. Samme øvelse i Østersøeen giver ca. 9000 møller. Hvis møllerne designes til en levetid på 30 år skal der laves ca. 2 møller pr. dag år ud og år ind i vores "nærområde". (Er samlebånd eller print mest effektiv og økonomisk?) Det er vi ikke i nærheden af at have indset og vedtaget på politisk niveau.

  • 0
  • 1

Ifht. til den sidste del om at printe vinger: Det er ret vigtigt at læse tingene præcist. Hverken LM Wind Power eller GE , eller nogen anden vingeproducent påtænker at 3D printe hele vindmøllevinger - og nok heller ikke større dele af dem. Det GE og LM vil, er (måske) at printe spidsen af vingerne - de sidste 10-15 meter af vingen (det er hvad der står i linket).

Lige nu er der intet der tyder på at man kan 3D printe de store lastbærende dele af vingerne - dertil er materialekvaliteten af 3D printede kompositter ikke konkurrencedygtig med de nuværende materialer - hverken på hastighed eller materialekvalitet. I fremtiden kan det være at Automated Tape Laying kan blive konkurrencedygtigt, men der er vi vist heller ikke endnu.

  • 1
  • 1

Det er helt sikkert en interessant tanke at placere produktionen ifm. gamle skibsværfter. Jeg kan dog også god forstå at det kan være udfordrende at skulle flytte en hel eller dele af en produktion fra de nuværende centre.

De store vindmøller er, som jeg forstår det, primært relevant til offshore. Siemens Gamese producerer offshore møller. Vestas gør ikke, det hører under MHI Vestas som teknisk er et ande selskab.

Det interessante i brugen af 3D-print i denne sammenhæng, i hvert fald for mig, er at det muliggør større emner, en hurtigere produktion og en digitalisering af en meget manuel proces. Særligt muligheden for større komponenter og dermed størrer møller er værd at tage med da det har direkte indvirkning på møllens effektivitet og udbytte.

  • 0
  • 2

Det er korrekt at det er de yderste 10-15 meter af vingerne som projektgruppen arbejde med at 3D-printe.

Teknologien er ikke klar her og nu, men det er noget af det som de håber at løfte gennem det nævnte projekt. Jeg synes dog at det er en interessant tilgang med 3D-print til de dele af vingerne som oplever de største kræfter og hvor masse reduktion og en mere fri intern geometri formentligt kan gøre en betydende forskel.

  • 1
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten