Over 150 vindmøllevinger på land, beskadiget af regn, producerer atter med fuld ydeevene efter automatisk reparation af patenterede robot fra den danske virksomhed Rope Robotics, verdens førende inden for vedligeholdelse af vindmøllevinger med robotter. Med mere end 18 måneder i drift på tre kontinenter, har robotten bevist, at investeringen i reparationer har tjent sig selv hjem for vindparken inden for blot seks måneder. Sammenlignet med manuelle alternativer kan robotten reparere vingerne ca. fire gange hurtigere og til halvdelen af omkostningerne.
Skader fra regn – når vingerne kører i regnvejr slides vingens overfladen – er et stigende problem, som nedsætter møllernes optimale ydeevne. I værste fald fører det til strukturelleskader og dermed dyr mølle nedetid. Vingereparations robotten, som Rope Robotics har udviklet over de seneste fem år, genopretter ikke blot møllens ydeevne, men udfører reparationen på kort tid , selv under udfordrende vejrforhold, hvilket gør robot løsningen omkostningseffektiv – og tilmed øgesarbejdsmiljøet for teknikerne. Tidligere skulle teknikere rappelle ned fra nacellen til vingen og udføre fysisk anstrængende arbejde med kemikalier: et højrisikoarbejdsmiljø.
“Regnerosion er allerede et alvorligt problem og udfordringen stiger i takt med at vinger bliver længere og længere. Vinger genererer idag spidshastigheder på over 380 kilometer i timen. Regndråber, sammen med den hastighed, virker som en haglbyge af kugler, der med tiden beskadiger vingens forkant. Det aerodynamiske design bliver dermed også påvirket”, forklarer Martin Huus Bjerge, administrerende direktør hos Rope Robotics.
Effektive, avancerede reparationer af vinges forkant er med til at forlænge levetiden for en af de dyreste komponenter i en vindmølle, da vingerne tegner sig for ca. 25-30 procent af etableringsomkostningerne.
Reparation forbedrer ydeevne med 3 procent
Rope Robotics’ “BR-8”-robot kan forbedre møllers ydeevne med op til 3 procent på mindre end en dag per vinge og til halvdelen af omkostningerne i forhold til manuelle reparations løsninger. De ni robotter, som Rope Robotics har haft i drift i over 18 måneder, har allerede repareret over 150 onshore vinger i USA, Canada, Sydafrika og Europa.
“Tilbagemeldinger fra vores kunder bekræfter vores egne beregninger, der viser, at investeringen i robotreparationen allerede efter seks måneder har tjent sig selv hjem,” siger Martin Huus Bjerge.
“Vores robotløsning er blevet særligt godt modtaget i lande som USA og Sydafrika, hvor der var et stort efterslæb af reparationer. Robotten leverer derfor ekstra kapacitet til markedet”, tilføjer han.
Første offshore-tests
På baggrund af resultaterne af vindmøllereparationer på land i lande som Danmark, Sverige og Tyskland fortsætter Rope Robotics næste år med testreparationer på havvindmøller.
Kernen i robotsystemet er en robot udstyret med visuelle sensorer og reparationsværktøjer, der betjenes med nøjagtighedaf robottens fleksible arm. Teknikerne kan fjernstyre og overvåge robotten fra et hvilket som helst sted.
Robotten trækkes op af reb og griber vingen med et vakuumsystem
På stedet fastgøres den 150 kg tunge robot først til reb, der er forankret i nacellen, inden den hejses over 100 meter op fra jorden til den beskadigede vinge, som står låst i lodret position. Et vakuumsystem sikrer, at robotten sidder stabilt på vingen, mens motorer gør det muligt for den at bevæge sig hen over vingens overflade. Med sit high-resolution kamera og laserscanner inspicerer robotten overfladen og sender billederne til teknikeren, som diagnosticerer skaden og straks kan iværksætte reparationsprocessen via fjernstyringen.
Rengøring, slibning og genopretning.
Den tre-trins reparationsproces begynder med at slibe det beskadigede område med nøje kontrolleret hastighed og kraft for at skabe en jævn overflade. Et andet værktøj renser overfladen med en børste sammen med alkohol for at fjerne snavs og fedt. Det patenterede dispenseringsværktøj påfører LEP-materialet (Leading Edge Protection), mens spartel-værktøjet, der også er patenteret, genopretter den optimale arodynamiske vingeform og glatter materialet i overensstemmelse med foruddefinerede standarder.
Fjernstyring og dokumentation via skærm
En tekniker styrer robotten via en computer, hvor reparations processen følges fra billeder, som robotten tager, mens den udfører hvert trin med ensartet høj præcision, der sikrer kvaliteten. Alle billeder registreres og tjener som dokumentation: et verdensomspændende krav ved vedligeholdelse af vindmøller.
To patenter dækker robotsystemet, processen, spartelværktøjet og dispenseringsværktøjet. Efter fem års udvikling bragte Rope Robotics systemet på markedet i 2021.
“Den største udfordring var at udvikle et velfungerende dispenserings- og spartelværktøj, der kunne påføre viskøst materiale både præcist og fleksibelt til forskellige typer vinger. Der er mange variabler, der skal tages hensyn til i arbejdsprocesserne såsom temperatur, fugtighed og væskedynamik. At omdanne dette til en fuldt funktionel robot, som nu bruges i vindmølleparker over hele verden, var en udfordrende, men meget tilfredsstillende opgave”, opsummerer Martin Huus Bjerge.
Vindmølleparkteknikerer bliver oplært af Rope Robotics
Når skader på en vinge opdages – normalt af droner – hyrer driftansvarlig forvindmølleparken en robot fra vedligeholdelsesfirmaet Rope Robotics, som leverer robotten, efter endt uddannelse og certificering af vindmølleparkens egne teknikere. De lokale teknikerne kan dermed selv udføre reparationen med robot.
Udvidet “vejrvindue” for reparationer
Robotten har i praksis bevist sit værd i vindhastigheder på op til 14 meter i sekundet, en relativ luftfugtighed på op til 80 procent og temperaturer på 0 til 40 grader Celsius.
Aktuelle forsknings- og udviklingsplaner
Baseret på resultaterne af de over 150 reparationer af vinger, der er udført på verdensplan, investerer Rope Robotics nu i kunstig intelligens (AI) for at kunne tilbyde autonome reparationer i fremtiden.
