Innovative Schweißtechnologie steigert Produktivität in revolutionärem Projekt für nukleare Stromerzeugung

Eine von Cambridge Vacuum Engineering (CVE) im Vereinigten Königreich entwickelte neue lokale Vakuum-Elektronenstrahlschweißtechnologie stellt heute eine bahnbrechende neue Entwicklung im Stromerzeugungssektor dar. Das EB ManPower-Projekt ist eine Kooperation zwischen CVE, U-Battery, Cammell Laird und TWI.

Große Kernreaktoren erfordern hohe Kapitalinvestitionen und sind sehr stark von der Infrastruktur von Kernkraftwerken abhängig. Daher hat die Herausforderung darin bestanden, kleinere Reaktoren zu entwickeln, insbesondere für Entwicklungsländer und entfernte Gebiete, die abseits der Hauptstromversorgungsnetze liegen. Die derzeitige Entwicklung von Mikro-Modular-Reaktoren bietet eine Reihe von Gelegenheiten für Industrie und Wirtschaft, aber auch in Bezug auf die Umwelt, denn sie trägt zur Lösung des sogenannten „Energie-Trilemmas” (kohlenstoffarme, sichere und kostengünstige Energie) bei und begünstigt eine kohlenstoffarme Wirtschaft.

Weltweit werden 79% des Stroms durch Wärmeumwandlungsprozesse erzeugt, wobei herkömmliche Kraftwerke über 62% der globalen Stromversorgung liefern und die restlichen 17% durch Kernspaltungsprozesse erzeugt werden, und diese Tendenz wird aller Voraussicht nach weiter zunehmen  (IEA, 2015). Im Bereich der Stromerzeugung herrscht bereits heute ein hoher Bedarf nach „dickwandigen" Stahlkonstruktionen, und dieser Trend nimmt weiter zu. Die Fähigkeit der kosteneffizienten Fertigung dieser dickwandigen Konstruktionen ist zum Teil durch die Schweißzeit und die damit verbundenen Kosten beschränkt; so kann die Fertigung eines typischen Monopiles (60 cm Dicke) von 40 m Länge beispielsweise über sechstausend Stunden Zeit durch Lichtbogenschweißen in Anspruch nehmen.

Um eine Kostensenkung zu erreichen, bedarf es somit einer drastischen Verkürzung der Fertigungszeit. CVE hat das „EBFlow”-System entwickelt; dieses beruht auf dem hochproduktiven Verfahren des Elektronenstrahlschweißens, das die erforderliche Dauer des Schweißvorgangs auf weniger als 200 Stunden zu reduzieren vermag; dies entspricht einer Kostensenkung von über 85%. Mit dem EBManPower-Projekt, das im Jahr 2012 fertiggestellt werden soll und das sich auf einen Gesamtwert von £1.5 Millionen beläuft, wird das erste EBFlow-System innerhalb einer Großproduktionsanlage (in Birkenhead, Großbritannien) umgesetzt und bestätigt, um die kosteneffiziente Fertigung großangelegter Infrastruktur für die Stromerzeugung zu ermöglichen.

Das Hauptschwerpunkt des Projekts liegt auf der Kostensenkung „dickwandiger” Stahlkonstruktionen, die sowohl für Kernenergiekraftwerke als auch für Offshore-Windkraftanlagen nutzbar sind. EBManPower wird sich das revolutionäre EBFlow-System von CVE zunutze machen und ein marktnahes Resultat entwickeln, demonstrieren und bereitstellen; denn das letztliche Ziel ist die Bestätigung des Systems in einer realen Einsatzumgebung.

Bob Nicolson, Geschäftsführer von Cambridge Vacuum Engineering, kommentierte das Projekt wie folgt:  „Unsere revolutionäre EBFlow-Technologie, die vollständig in Großbritannien entwickelt und vorangetrieben wurde, wird die Produktivität der Fertigungsprozesse in der gesamten Welt des Schwermaschinenbaus drastisch steigern. In vielen Fällen kann die Geschwindigkeit des Schweißens um bis zu 30 Mal schneller als bei aktuellen Verfahren durchgeführt werden."

Über Cambridge Vacuum Engineering

Cambridge Vacuum Engineering (CVE) entwickelt und produziert Prozesslösungen und verfügt über mehr als 60 Jahre Erfahrung im Bau von Elektronenstrahlsystemen (EB-Systemen) und Vakuumbrennöfen (VF) an seinem Hauptsitz in Cambridge, Großbritannien. Das Produktangebot von CVE umspannt Systeme von 50 bis 200 kV mit einer Strahlleistung von bis zu 100 kW.

Für weitere Informationen über EBFlow-Technologie siehe: www.ebflow.com
Für weitere Informationen über den Hersteller von EBFlow siehe: http://www.camvaceng.com/

Kooperationspartner 
Für weitere Informationen über den Partner der Herstellung, Cammell Laird, siehe: https://
www.clbh.co.uk/ U battery - https://www.u-battery.com/
TWI - https://www.twi-global.com/
Innovate UK ist die staatliche Agentur des Vereinigten Königreichs für Innovation. Sie arbeitet mit Einzelpersonen, Unternehmen und Partnerorganisationen, um die Innovationen der Wissenschaft und Technik, die zum Wachstum der britischen Wirtschaft beitragen, zu erforschen und voranzutreiben. Für weitere Informationen siehe: www.innovateuk.gov.uk