Forestil dig et vindmølletårn, som kan 3D-printes på få dage eller uger på stedet. Ingen særtransport. Ingen store stålelementer der skal fragtes fra a til b.
Den tanke fik danske Cobod, en virksomhed med speciale i 3D-print af beton.
Siden 2017 har virksomheden fokuseret på 3D-printere til byggeriet, mens de sideløbende har arbejdet på et nyt projekt: 3D-print af vindmølletårne i beton.
Projektet blev søsat i 2019 med Rambøll som teknisk partner. Ifølge Cobods estimater vil man på et 120 meter højt vindmølletårn kunne reducere CO2-udledningen med ca. 25 pct. ved at 3D-printe tårnet i beton med et lavere CO2-aftryk frem for konventionelt stål.
Selvom beton er et udskældt materiale, mener Philip Lund-Nielsen, medstifter og ansvarlig for det amerikanske marked hos Cobod, at det med nye cementtyper med et lavere CO2-aftryk kan være med til at sænke klimabelastningen i produktionen og give mulighed for at bygge højere tårne på stedet og skabe mere energi.
“Hvis man placerer en standard vindmølle på 80-100 meter på et 80 meter højt tårn (i 3D-printet beton,red.), estimerer General Electric, at vindmøllen kan generere op mod 30 pct. mere energi, så der er et kæmpe potentiale,” fortæller han.
Men netop højden skaber samtidig problemer. I dag kan moduler til standard landvindmøller maksimalt være 4,5 meter i diameter, hvis man vil undgå særtransport. Ved at opføre et vindmølletårn i 3D-print på stedet vil Cobod, hvis de lykkes med projektet, kunne udvide diameteren af tårnets bund og bygge langt højere tårne til en lavere pris.
Umiddelbart rimer beton ikke på mindre klimabelastende byggeri, men sammenlignet med konventionelt stål udleder fremstillingen af beton relativt mindre CO2 pr. kilo materiale. Det førte Cobod til ideen om at printe vindmølletårne, hvor man erstatter to tredjedele af ståltårnet med 3D-printet beton.
“Vi kunne se, at det var dyrt og besværligt at opføre vindmøller, der er mere end 80-100 meter høje. Både på grund af prisen på materialerne, men også på grund af transportudfordringer,” fortæller Philip Lund-Nielsen.
Siden Cobod fik den første idé, har virksomheden modtaget støttemidler fra EUDP (Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram under Energistyrelsen) ad to omgange, og General Electric investerede i 2022 et tocifret millionbeløb i virksomheden med henblik på at udvikle vindmølletårnene yderligere.
Næste skridt er at printe flere delelementer og stakke dem ovenpå hinanden til ét samlet vindmølletårn. Håbet er at være klar inden for få år, hvor konceptet kan lanceres og Cobod kan udvide forretningen med salg af licenser.
På den anden side af sundet har svenske Modvion specialiseret sig i vindmølletårne i træ. De er nået et skridt længere i processen og har netop indviet det første kommercielle vindmølletårn i træ uden for Göteborg. De kalder det “Wind of Change”.
Ifølge deres beregninger udleder et vindmølletårn i træ 90 pct. mindre CO2 sammenlignet med et tårn i konventionelt stål.
David Olivegren, medstifter og konceptingeniør hos Modvion, fik idéen i 2010. Han er uddannet bådbygger, og træ var derfor et nærliggende materiale.
“Træ har den fordel, at det er let og stærkt, så du kan bygge højere og stærkere vindmølletårne i træ frem for i stål. Hvis du bygger cirkulært i træ, som et bambusrør, er det den mest effektive måde at optage vindkraften på,” siger han.
På verdensplansteg andelen af vedvarende energi med 50 pct. sidste år sammenlignet med året før. I Kina alene voksede landets vindenergikapacitet med 66 pct. i 2023. På europæisk planhar man et mål om at opføre 30 GW vindenergi om året frem mod 2030. Sidste år blev der kun opført 17 GW, så vækstpotentialet er stort. I Danmarkfremlagde Regeringen i 2022 en plan for en firedobling af sol- og vindenergi på land samt mulighed for femdobling af energi fra havvindmøller frem mod 2030.
Umiddelbart kunne man være bekymret for holdbarheden af et vindmølletårn i træ og flere skovbrande i fremtiden. Men ifølge David Olivegren udgør det ikke en risiko.
“Et vindmølletårn vil altid blive placeret med afstand til nærliggende skov, og rent faktisk bliver stål hurtigere blødt og falder sammen ved ildpåvirkning, hvis du sammenligner med træ,” forklarer han.
Modvion estimerer, at deres vindmølletårne i lamineret træ vil leve betydeligt længere end de mekaniske dele i møllen, hvor industrigennemsnittet er 20-25 år for en landvindmølle og 25-30 år for en havvindmølle. I skrivende stund er en investeringsrunde i gang for at kunne udvide produktionen.
“Vi planlægger at bygge flere hundrede tårne pr. år,” siger David Olivegren, som anser USA og Nordeuropa som de vigtigste markeder de kommende år.
Flere vindmølleproducenter afsøger i disse år alternativer til stål. Svenske Vattenfall arbejder f.eks. på “grønt stål”, hvor man anvender brint i stedet for kul til at producere stålet. Her udledes vand som biprodukt i stedet for CO2. Konkurrenter som Vestas og Siemens Gamesa tilbyder også “grønnere tårne”, hvor genbrugsstål indgår i fremstillingen af nye vindmølletårne.
Spørger man seniorforsker hos DTU Vind og Energisystemer, Asger Bech Abrahamsen, om vejen mod en mindre belastende produktion af vindmøllerne, lyder svaret:
“Man skal tænke på at fremstille med materialer med så lille CO2-udledning som muligt, holde vindmøllen kørende så længe som muligt og placere vindmøllerne, hvor det blæser mest,” siger han.
Asger Bech Abrahamsen mener, at vindmølletårne i træ kan blive en “game changer”, hvis man kan garantere, at det kan leve i den designlevetid, som vindmølleproducenten specificerer.
“Det brutale svar er, at man skal bygge en hel del af dem og vente 20 år for at se, hvor længe de lever. Men skal man vente 20 år for at bevise det, eller er der virksomheder, der tør løbe risikoen, når de har kørt et, to eller fem år?” lyder spørgsmålet fra seniorforskeren.
“Vi kunne se, at det var dyrt og besværligt at opføre vindmøller, der er mere end 80-100 meter høje
Philip Lund-Nielsen, medstifter, Cobod
Svaret er ja. Vestas investerede allerede i virksomheden i 2021 og har siden da haft flere investeringer i Modvion.
“Modvion er en spændende samarbejdspartner for Vestas og deres løsning med høje trætårne har et lovende markedspotentiale. Trætårne gør det mere effektivt at nå større højder med stærkere vind, hvilket øger energiproduktionen, og de modulopdelte tårne er optimale under transport,” udtaler Todd O’Neill, senior vice president og chef for Vestas Ventures, i et skriftligt svar.
