Hundrevis av tonn med ulike komponenter må plasseres oppe i en moderne vindmølle som skal produsere elektrisitet. Det meste av dette er støpejern. BIA-prosjektet FeVIND har samlet viktige aktører i bransjen for å lage bedre støpejernskomponenter i vindmøllene.

200 meter høye

Framtidens vindmøller kan bli 200 meter høye giganter. Hele rammen som bærer konstruksjonen i toppen på en vindmølle, lages av støpejern. Også navet propellen er festet til, girkassa, bremsene og en rekke andre deler oppe i vindmølla er av støpejern.

Enkeltkomponenter øverst oppe i vindmøller kan veie over 25 tonn.

Morten Onsøien (bildet t.v.) har vært prosjektleder for FeVIND, et prosjekt som har forsket på støpejernkomponenter i vindmøller. (Foto: Bård Amundsen)

– Men på et tidspunkt vil alt det vi putter oppe i toppen på en vindmølle bli for tungt.

– I prosjektet FeVIND har vi derfor sett nærmere på både design og materialene som vi bruker til vindmøllekomponenter, forteller Morten Onsøien ved Sintef materialer og kjemi. Han har vært leder for det BIA-finansierte vindmølleprosjektet.

Målet har vært å slanke fremtidens vindmøller.

Jerngryter og kumlokk

Støpejern er et materiale de fleste nok heller forbinder med jerngryter og kumlokk, enn med moderne vindmøller.

Likevel er tungt støpejern et foretrukket materialvalg når det skal lages nye vindmøller. I takt med at vindenergi blir en stadig mer brukt alternativ energikilde, blir det også stadig viktigere hva vi putter oppe i toppen av vindmøllene.

– Vindmøllebransjen begynner å bli sammenlignbar med offshorebransjen når det gjelder å stille krav til materialer. Kravene er i ferd med å bli veldig høye, og bare et lite antall støpejernprodusenter i verden er i stand til å levere etter disse kravene, forteller Onsøien.

Et mål med prosjektet har vært å sikre kompetanseutvikling og vekst i en bransje hvor norsk industri gjennom en årrekke har vist at de kan hevde seg i verdenstoppen.

Utmattingsegenskaper

FeVIND har vært et samarbeid mellom råmaterialprodusenter, jernstøperier, vindmølleprodusenter og Sintef. Prosjektet har dermed hatt med deltagere fra hele verdikjeden innen vindmølleproduksjon.

– Målet har vært å gjøre deltagerne best i verden på å levere støpte vindmøllekomponenter. Vi har gått etter gode egenskaper, godt design og god pris, forteller Onsøien.

– Husk at en vindmølle blir utsatt for store belastninger gjennom hele sin levetid. Det betyr at materialenes utmattingsegenskaper blir veldig viktige.

Inspirert av Ida

Inspirert av hvordan paleontologene ved Naturhistorisk museum i Oslo undersøkte det 47 millioner år gamle fossilet Ida med CT-skanning – uten å ødelegge det – ønsket også forskerne i FeVIND å benytte CT-skanning.

– Gjennom å bruke CT-skanning på store støpejernkomponenter, klarte vi å beskrive hvordan støpejernet ser ut innvendig. Her finnes det nemlig både store og små feil. Dette la vi inn i matematiske modeller. Slik har vi klart å optimalisere designet på komponenter, forteller Onsøien.

Verdensrekorder

Forskerne i FeVIND-prosjektet synes det er litt ekstra moro at de har klart å notere seg for to verdensrekorder: De satte ny verdensrekord i hvor stort støperjernstykke som er undersøkt med CT-skanning og de satte verdensrekord i hvor stort støpejernstykke det er utført utmattingsprøving på.

– Viktigere for vindmøllebransjen er det nok likevel at bransjen gjennom dette prosjektet, nå har fått verktøy for å klassifisere støpejernet i store komponenter. Slik kan bransjen bli i stand til å designe både lettere og bedre komponenter, til konkurransedyktig pris.

(Kilde: BIA/Forskningsrådet)

Kommentarer