Der 3D-Drucker-Hersteller Renishaw, das Nova Scotia Community College (NSCC) und das kanadische Unternehmen Biome Renewables haben gemeinsam daran gearbeitet Ozean-Turbinenkomponenten für Energiesysteme zur Gewinnung regenerative Energien mit dem Metall-3D-Drucker herzustellen. Renishaw und den Partnerunternehmen gelang so eine Kosteneinsparung von bis zu 80%. Wir stellen die Arbeit vor.

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Der 3D-Drucker-Hersteller Renishaw, das Nova Scotia Community College (NSCC) und das kanadische Unternehmen Biome Renewables entwickelten in einer Zusammenarbeit mit Schwerpunkt auf die additive Fertigung deutlich günstigere Ozean-Turbinenkomponenten, als mit herkömmlichen Herstellungsverfahren. Es dauerte zwei Monate, bis die Bauteile entwickelt und gedruckt waren, wie Renishaw in einer Pressemitteilung berichtet. 2017 haben wir darüber berichtet, dass Renishaw den Einsatz des 3D-Drucks für die Herstellung von Hochgeschwindigkeitsturbinenschaufeln für die Luft- und Raumfahrt plant.

Wie entstand die Zusammenarbeit?

Turbine aus dem 3D-Drucker
Renishaw und den kooperierenden Unternehmen ist es gelungen für Turbinenkomponenten 3D-Drucker für die Herstellung einzusetzen und so die Herstellungszeit und Kosten massiv zu senken (Bild © Screenshot: 3D-grenzenlos Magazin; Videoquelle: Renishaw/Youtube).

Biome Renewables ist auf Windturbinentechnologie spezialisiert und bietet mit PowerCone ein aerodynamisches und hydrodynamisches Nachrüstsystem für Wind- oder Gezeitenturbinen an. Die Firma untersuchte die Energie von Flutwellen, einer erneuerbaren Form von Wasserkraft, woraufhin NSCC auf Biome Renewables aufmerksam wurde. Auch die technische Forschungseinrichtung von Biome Renewables, in der häufig 3D-gedruckten Prototypen für Partner aus der Industrie entwickelt werden, war für NSCC interessant. Mit dem AM250-Metall-3D-Drucker arbeitete NSCC gemeinsam mit Renishaw an 3D-gedruckten Ozean-Turbinenkomponenten aus Metall. Im Oktober 2017 haben wir den RenAM 500Q von Renishaw vorgestellt.

Tests und Entwicklungen

AM250 Renishaw Metall-3D-Drucker
Die drei Unternehmen arbeiteten mit dem AM250 Metall-3D-Drucker (Bild © Renishaw).

Das PowerCone von Biome Renewables wurde nachgerüstet. Es dreht sich nun mit dem Rotor der Turbine. Der Wirkungsgrad wird durch Verlangsamung der Schaufeln um 10 bis 15 verbessert. Außerdem wurde ein gebogener Propeller entwickelt, der den Luftwiderstand minimiert, wenn sich die Blätter im Wasser drehen. Beide Teile wurden mit dem Metall-3D-Drucker hergestellt.

In Strangford Lock wurde das System ausgiebig getestet. Mit einer vorhandenen Turbine wurden das PowerCone und der 3D-gedruckte Propeller weiteren Prüfungen unterzogen. Über einen weiten Bereich von Gezeitengeschwindigkeiten zeigte das Ganze in dem Test signifikante Leistungsniveaus. Die Unternehmen stellten außerdem ein Kostenersparnis von 80% im Vergleich zu traditionelleren Form- und Gießmethoden.

„Gezeitenturbinenenergie ist einer von vielen wachsenden Märkten für erneuerbare Energien und es war wirklich aufregend, an einem solchen Projekt beteiligt zu sein“, erklärte Mark Kirby, Business Manager für additive Fertigung bei Renishaw Canada. „Während die Leute Metall-AM oft als teures Unterfangen betrachten, konnte Biome dank der Technologie die Kosten für den Bau der Turbine um 80 Prozent senken. Wir freuen uns darauf, an weiteren Projekten wie diesem zu arbeiten und zu sehen, wie andere Unternehmen von Metal AM profitieren.“

Video: Additive Manufacturing für Anwendungen bei erneuerbaren Energien

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