Voxeljet und GE Research sorgen für saubere US-Energie

Im Rahmen der US-Klimaziele soll die Energiegewinnung in Zukunft sauberer erfolgen. Die Biden-Regierung will dafür verstärkt auf Wind-und Wasserkraft setzen und benötigt daher kostengünstige und leistungsstarke Teile für diese Anlagen. Um Produktionszeit und -kosten zu senken, steht die additive Fertigung der Teile im Fokus. Zur Unterstützung holt sich das US-Energieministerium (DoE) GE Research und Voxeljet mit an Board. Durch den Zuschuss von 14,9 Mio US-Dollar soll ein neuer Drucker mit dem Namen Advanced Casting Cell (ACC) gebaut werden und dessen Kommerzialisierung erfolgen. Ebenfalls am Projekt beteiligt sind GE Hydro, GE Onshore Wind, GE Offshore Wind, die Clemson University, das ORNL und Hodge Foundry.

Der ACC-Drucker beruht auf dem VX-900-3D-System, das bereits 2021 von Voxeljet und GE Research entwickelt wurde. Die für den ACC verwendete Technologie beruht auf Sand-Binder-Jetting, wodurch 3D-gedruckte Sandformen hergestellt werden, die dann zur Fertigung von metallischen NNS-Teilen (near net shape) verwendet werden. Das ACC-Projekt zielt konkret auf die Fertigung von Teilen für die GE Halida-X Offshore-Turbine ab, und zwar auf die Gondel, in der die mechanischen Komponenten der Windturbine untergebracht sind. Diese Gondel wiegt bei der GE Haliade-X Offshore-Turbine allerdings mehr als 60 Tonnen. Der großformatige ACC-3D-Drucker soll daher Sandformen für Gussstücke zwischen 10 und über 60 Tonnen fertigen. Außerdem umfasst das Projekt die optimierte Produktion einer Rotornabe mit einem Gewicht von 16 Tonnen und die Entwicklung eines Roboterschweißverfahrens, das zur Montage eines 10 Tonnen schweren Francis-Läufers zum Einsatz kommt.

Offshore-Windturbine von GE Renewable Energy (Bild: GE Renewable Energy)

Voxeljet und GE Research ebnen mit additiver Fertigung den Weg zu US-Klimazielen

Hauptziel des Projekts ist, die USA in ihrem Übergang zur sauberen Energie zu unterstützen, die US-Fertigungsindustrie zu stärken und eine kosteneffiziente inländische Produktion zu fördern. Vor allem gilt es, durch moderne Technologie die Produktionszeit und die Produktionskosten in der Wind– und Wasserkraftbranche zu reduzieren. Voxeljet-CEO Dr. Ingo Ederer zeigt sich optimistisch, die USA in diesem Vorhaben unterstützen zu können: „Wir sind begeistert, Teil dieses zukunftsorientierten und innovativen Projekts zu sein. Die Entwicklung und kosteneffiziente Herstellung von Technologien zur sauberen Energieerzeugung ist hochaktuell und entscheidend, um die globalen Klimaherausforderungen zu meistern. Wir sind überzeugt, dass additive Fertigung, insbesondere unsere Binder-Jetting-Technologie im Großformat, die richtige Wahl ist, um komplexe Bauteile für diese Windturbinen der nächsten Generation herzustellen.“

Um die Energieziele der USA zu erreichen, umfasst das ACC-Projekt nicht nur die Herstellung des großformatigen Sandstrahldruckers, in dem die Sandgussformen für die Wind- und Wasserkraftteile gefertigt werden, sondern auch digitale Prozesse und wirtschaftliche Analysen. Für die Teile muss zunächst eine digitale Modellierung der Gussformen erfolgen und beim Kostenpunkt sind technisch-wirtschaftliche Analysen erforderlich, die auch Lieferkettenprobleme miteinbeziehen.

Durch die additive Fertigung der Teile können die Gesamtkosten für Wasserkraft um etwa 20% gesenkt werden und die Vorlaufzeiten um vier Monate reduziert werden, was sich ebenfalls in einem Kostenersparnis abzeichnet. Zur erfolgreichen Implementierung des ACC soll ein Lehrplan erstellt werden, der das lokale Personal mit der Fertigung vertraut macht und sie in der 3D-druck-Technologie schult. Mehr zum Projekt finden Sie HIER.

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*Titelbildnachweis: GE Renewable Energy