Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Danske ingeniører vil bygge verdens største testbænk til vindmøller

En kæmpe testbænk til naceller skal gøre det muligt at bygge endnu større vindmøller i fremtiden.

04.08.2020 | Kim Harel

En ny testbænk skal gøre det muligt at måle kraftpåvirkningen fra fremtidens kæmpe-vindmøller og simulere deres slitage og levetid. (foto: Colourbox).

Den danske virksomhed R&D Test Systems står bag en af nutidens største og mest avancerede testbænke til vindmøller. Den vejer 4000 tons, har et 1500 kvadratmeter stort betonfundament og indeholder 200 tons armeret stål. Den står i dag på Lindø Offshore Renewables Center (LORC). (Foto: R&D Test Systems)

Ingeniører fra Aarhus Universitet skal sammen med virksomheden R&D Test Systems udvikle fremtidens nye, større og langt mere avancerede testbænke til naceller. Målet er at gøre det muligt for vindindustrien at sætte skub i udviklingen af den næste generation af kæmpevindmøller. 

Projektet har 10,3 millioner kroner i ryggen med støtte fra EUDP (Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram) og skal styrke Danmarks teknologiske førerposition inden for vindteknologi. 

“Vindindustriens evne til innovation og udvikling afhænger i høj grad af de teknologiske muligheder for at teste de stadigt større vindmøller, og der har vi et forspring i Danmark. Vi vil gøre det umulige muligt og designe en testbænk helt ud over det sædvanlige, hvor størrelsen i sig selv rummer nogle komplekse ingeniørmæssige udfordringer,” siger Lasse M. Stephansen, Team Lead, Civil Engineering i R&D Test Systems. 

Han forklarer, at testbænkene skal kunne bruges af vindmølleproducenter til at teste performance og levetid for nacellerne. 

Ingeniørerne fra Aarhus Universitet skal i projektet udvikle designet og den første prototype på testbænken. 

Store kræfter på spil

I de kommende to år får universitetets betoneksperter derfor travlt i bygningslaboratoriet, hvor de skal finde frem til den mest optimale udformning af et velegnet testanlæg til naceller. 

Udfordringen er nemlig, at nacellerne på de nyeste vindmøllekoncepter er blevet for store til de i forvejen kæmpestore testbænke, vi kender i dag. 

“Nacellerne forbinder vindmøllens vinger med tårnet, og det er derfor helt afgørende, at vi kan teste holdbarheden. Men nu er de blevet for store, og vi har behov for en ny type testbænke, der kan rumme deres enorme kræfter,” siger Lars German Hagsten, ingeniørdocent, Aarhus Universitet. 

Den nye testbænk vil blive støbt i beton med 500 punkter, hvor nacellen kan fastgøres sikkert.

“Denne testbænk skal vi bruge til gentagelsesforsøg og udmattelsestest. Vi vil gerne se, hvor meget nacellen kan holde til, før den går i stykker, og det betyder, at testanlægget skal kunne klare en meget stor samlet kraftpåvirkning,” siger Lars German Hagsten. 

Hans mål er at udvikle et konstruktionsdesign i beton, så de maksimale spændinger i testbænken bliver mindre. 

“Beton har som materiale en naturlig grænse for, hvor stor en spænding, det kan klare. Vi vil undersøge, hvordan vi i højere grad kan styre kræfternes forløb i testbænken, så den bliver mere holdbar. Det er en konstruktionsmæssig udfordring, som handler rigtig meget om geometri og armering,” siger Lars German Hagsten. 

Levetid på testbænke kan give konkurrenceforspring

Ingeniørerne planlægger også at indstøbe måleudstyr i testbænken, så de løbende kan se, hvor godt den har det. Det skal gøre det muligt at monitorere slitage og dermed optimere vedligeholdelsen. 

“En testbænk med disse dimensioner er enormt kostbar, og derfor vil vi gerne gøre det muligt at øge dens levetid,” siger Lars German Hagsten. 

Levetiden på en testbænk er afgørende for, om den er konkurrencedygtig på det globale marked, og R&D Test Systems har derfor store forventninger til samarbejdet med Aarhus Universitet.

”Når vores kunder skal investere store millionbeløb i en testbænk, så kigger de selvfølgelig på dens levetid. Vi har brug for højt specialiseret viden om betonkonstruktioner, hvis vi skal følge med udviklingen og efterspørgslen i vindindustrien, og vores samarbejde med Aarhus Universitet har her stor betydning,” siger Lasse M. Stephansen.

KONTAKT

Lars German Hagsten, ingeniørdocent, Aarhus Universitet

AU Engineering, Institut for Byggeri og bygningsdesign