Samarbejde skal sikre stærkere fundamenter til havvindmøller

Havvindmøller står på fundamenter af stål, som skal sikre, at de store møller forbliver stabile i stærk vind og under hård bølgegang.

Selvom stålkonstruktionen er stærk, betyder vind og bølger, at der kan komme små udmattelsesrevner i fundamentet. 

- Når revnerne vokser sig for store, går konstruktionen i stykker, forklarer Mikkel Løvenskjold Larsen, som er ph.d.-studerende på Det Tekniske Fakultet. 

- Tænk på en papirklips. Hvis du bukker den frem og tilbage, kan du brække den over på et tidspunkt. Det samme vil ske for en stålkonstruktion på havet. Det vil vi gerne undgå.

I et nystartet projekt arbejder Mikkel Løvenskjold Larsen sammen med lektor Vikas Arora og en række virksomheder - heriblandt Rambøll og svenske SSAB - om at finde ud af, hvordan stålkonstruktionen under havvindmøllerne kan gøres stærkere. 

Behov for ekstra stærkt stål til møllerne

Svenske SSAB producerer højstyrkestål til blandt andet køretøjer, men virksomheden har ikke brugt det særligt stærke stål til havvindmøller endnu.

Noget tyder på, at stålet kan gøre konstruktionen under møllerne stærkere – særligt de dele, som udsættes for udmattelse under vind og vejr.

Derfor vil projektets samarbejdspartnere bruge det ekstra stærke stål under vindmøllerne på havet. Højstyrkestålet skal testes, både i stor og lille skala.

Forskerne skal udvikle nye metoder til at beregne, hvornår stålet bliver udmattet og begynder at revne. Kan de finde en ny måde at regne det ud, kan de få mere nøjagtige estimater. 

- Når vi designer konstruktioner til havvindmøller i dag, gør vi det deterministisk. Vi kender stålets styrke, vi kender til størrelsen af konstruktionen, og vi kan sætte det i en model, lave nogle beregninger, og ud fra det kan vi se, at den kan holde i 25 år, forklarer Mikkel Løvenskjold Larsen.

I virkeligheden er denne metode for usikker, for man kan aldrig producere noget, som bliver præcist nok ned i millimeter til, at beregningerne holder uden en solid sikkerhedsmargin. 

- Vi vil derfor i stedet se på sandsynligheden for svigt. Vi har en bestemt stålstyrke, og vi ved, at usikkerheden i den er så og så stor. Vi kender størrelsen af konstruktionen, og vi ved, at tolerancen er så og så god. Så kan vi lægge tallene direkte ind i en model, beregne dem og fortælle, hvad vi forventer, at styrken er. 

SDU støtter udviklingen af grøn energi

De to forskere skal også undersøge, om stålkonstruktionen kan blive tyndere, hvis stålet er stærkere.

- Det kan reducere omkostningerne til fundamenterne, som er meget dyre i dag, og det er det, virksomhederne er opmærksomme på, siger Vikas Arora.

Hvis de kan hjælpe virksomhederne med at reducere omkostningerne på havvindmøllernes fundamenter, kan det på sigt blive billigere både at producere og købe energi. 

- Det bliver formentlig muligt at bygge større vindmøller med det stærkere stål, som kan generere mere energi. Udledningen af CO2 bliver også mindre, hvis folk vælger vindenergi, slutter forskerne.