Skema til beskrivelser af infrastruktur aktiviteter Aktivitetsplan (navn): National Vindtunnel Infrastruktur Aktivitetsplan nr.: 11 Beskrivelse af den nye tjenesteydelse eller de nye kompetencer som forventes udviklet På baggrund af de prioriteringer, der er beskrevet i Den danske road-map for forskningsinfrastruktur, etableres der nu en national vindtunnel primært til støtte for forskning og udvikling indenfor design og optimering af vingeprofiler til vindmøller. Vindtunnelen bygger på en bevilling fra Uddannelsesministeriet samt på medfinansiering fra Region Sjælland og fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Vindtunnelen vil blive ejet af DTU, og ventes drevet i et samarbejde med relevante aktører i Danmark herunder FORCE Technology. Grundlaget for en bæredygtig drift af den nationale vindtunnel er, at den anvendes til forskning og udvikling i 50 % af den til rådighed værende forsøgstid, og at den stilles til rådighed på markedsmæssige vilkår for industrien i de resterende 50 % af forsøgstiden alt-i-alt årligt ca. 110 forsøgsdage til forskning og 110 forsøgsdage til rekvirerede kommercielle opgaver for industrien. Med afsæt i FORCE Technology s mere end 50 år lange erfaring i at arbejde med eksperimentel aerodynamik i vore fem vindtunneler, ser vi den nye nationale facilitet som et stort skridt frem mod, at Danmark bliver et internationalt anerkendt vidensmiljø for eksperimentel aerodynamik. Kapabiliteten i den nye nationale vindtunnel rækker langt ud over kapabiliteten af FORCE Technology s eksisterende kompleks af vindtunneler, og den rækker dermed ind i helt nye teknologiske discipliner og helt nye markeder. Med nærværende aktivitetsplan ønsker FORCE Technology i et tæt strategisk samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet - at udvikle operatørfunktionen på den nationale vindtunnel både på forsknings- og udviklingsorienterede opgaver og på de kommercielt rekvirerede opgaver fra industrien. Nærværende aktivitet omhandler opbygning af de nye og nødvendige kompetencer for at FORCE Technology med udgangen af nærværende Resultatkontraktperiode som GTS-institut indgår i operatørfunktion og dermed tager del i ansvaret for serviceleverancerne til dansk industri. Jævnfør signeret interesseerklæring fra DTU-Vinenergi indgås en egentlig samarbejdsaftale herom ultimo 2012. Design- og performancemæssigt adskiller den nye nationale vindtunnel sig væsentligt fra de eksisterende vindtunneler på FORCE Technology. Vindtunnelen vil byde på muligheder for at gennemføre forsøg i væsentlig større skala end muligt i dag på FORCE Technology. Derved reducerer man usikkerheder ved opskalering af forsøgsresultater. Den adskiller sig også ved at arbejde med væsentligt højere vindhastigheder og væsentlig lavere turbulensgrad, og den adskiller sig ved, at kunne anvendes til at studere akustiske fænomener på strukturer, der operere ved meget høje vindhastigheder.
I og med at de tekniske forsøgsmuligheder i så høj grad adskiller sig fra FORCE Technology s eksisterende muligheder fordrer det, at FORCE Technology opbygger helt nye forsøgstekniske kompetencer og analysemetoder, der i væsentligt omfang bevæger sig ud over FORCE Technology s eksisterende kompetencer, og dermed udvikler instituttet til at favne langt bredere forsøgsteknisk og lang bredere markedsmæssigt. Med opbygningen af de nye tekniske kompetencer i at gennemføre forsøg på den nye nationale vindtunnel, udvider FORCE Technology sit service udbud til dansk industri. Vi tager del i at få opbygget et nationalt teknologisk infrastruktur miljø på området eksperimentel aerodynamik og vi sikrer, at den komplementaritet, der er mellem kapabiliteterne på den nationale vindtunnel og på FORCE Technology s vindtunneler, den udnyttes optimalt. Tidshorisonten for udviklingen af de nye services, som dansk industri vil få tilbudt på den nye nationale vindtunnel er 2½ til 3 år. Ultimo 2012 ligger de tekniske specifikationer af den nationale vindtunnel fast og opbygningen af faciliteten ventes påbegyndt primo 2013. Primo 2014 ventes opbygningen at være til endebragt. I det følgende 1½ år gennemføres opstart, indkøring, udvikling/afprøv-ning af måleudstyr samt udvikling af forsøgstekniske kompetencer, og fra medio 2015 ventes de første forskningsprojekter og de første kommercielle projekter påbegyndt. Aktivitetsplanens indhold Indholdet i aktivitetsplanen er delt op i de 3 fortløbende år: År-1: I år et af aktivitetsplanen vil vi i samarbejde med DTU-Vindenergi kortlægge hvilket forsøgsteknisk udstyr der skal tilvejebringes. Vi vil definere behovene for måle- og analyseudstyr, udarbejde kravspecifikationer, og indhente tilbud. På baggrund af de endelige tekniske specifikationer for faciliteten, og for det forsøgstekniske udstyr den vil omfatte, vil vi kortlægge hvilke brancher i dansk industri ud over vindmølle vingefabrikanterne der vil kunne bruge faciliteten, og vi vil, i samarbejde med DTU-Vindenergi, aktivt gennemføre videnspredningsaktiviteter for at promovere anvendelsen af den nationale vindtunnel i dansk industri. FORCE Technology investerer i nyt computerstyret modelfræser, og op bygger nyt modelværksted. Maskineri og værksted er dimensioneret til at kunne håndtere de modeldimensioner, der benyttes i den nye nationale vindtunnel. Under år-1 vil vi i samarbejde med DTU-Vindenergi udvikle samarbejdsformen for operatørfunktionen og udvikle den samarbejdsform der skal sikre, at den komplementaritet der er mellem kapabiliteterne i FORCE Technology s eksisterende kompleks af vindtunneler og kapabiliteten på den nye nationale vindtunnel, de udnyttes optimalt. År-2: Primo år-2, når opbygningen af den nationale vindtunnel er tilendebragt, påbegyndes indkøringen. Der ventes her et omfattede testarbejde for at sikre fuld forståelse for vindtunnelens performance, for at sikre fuld funktionsdygtighed for
det forsøgstekniske udstyr og måleapparatur, for generering af valide forsøgsdata og en smidig og fleksibel dataanalyse kapabilitet. Det indledende testarbejde vil omfatte højhastighedsforsøg, og forsøg med komplekse akustiske fænomener. Vi vil i samarbejde med DTU-Vindenergi fortsætte videnspredningen gennem afholdelse af åbent huse dage, tema-dage, publikationer i relevante fagtekniske trykte medier, og vi vil gennemføre en opsøgende indsats for at bringe faciliteten i anvendelse bredt i dansk industri. År-3: Trinvist gennem år-3 af aktivitetsplanen overgår brugen af den nationale vindtunnel successivt til den balancerede brug til forskning og kommercielle ydelser. Parallelt med at FORCE Technology varetager operatørfunktionen på disse ydelser under kommercielle markedsmæssige vilkår, vil vi fortsætte vor funktion som GTS-institut med fokus på videreudvikling af de forsøgstekniske kompetencer og videnspredning til dansk industri. Vort engagement i den nationale vindtunnel venter vi også vil danne grundlag for at søge eksterne midler til at opbygge en egen forskningsmæssig kompetence, der kan videreudvikle instituttet og de forsøgstekniske muligheder som vi tilbyder dansk industri. Formål og målgruppe Formålet med at FORCE Technology engagerer sig i den nationale vindtunnel er: At udvikle vore egne tekniske kompetencer indenfor eksperimentel aerodynamik herunder nye kompetencer i aero-akustik At arbejde for at Danmark, med den nye facilitet, bliver et anerkendt internationalt videnmiljø på fagområdet At tiltrække internationale samarbejdspartnere og skabe en effektiv videnudveksling med lignende videnmiljøer word-wide At sikre en effektiv og professionel drift af den nationale infrastruktur At sikre at et bredt spektrum af dansk industri finder det attraktivt at anvende den nationale infrastruktur til udvikling af nye konkurrencedygtige produkter Det samfunds-/erhvervsmæssige rationale for en national vindtunnel ligger som udgangspunkt forankret den store samfundsmæssige udfordring med den fremtidige energiforsyning i Danmark. Med de erklærede energiforsyningsmæssige målsætninger for det omfang af det danske el-forbug, der om få år-tier skal tilvejebringes fra vindenergi, ses behovet for at Danmark udvikler mere effektive vindmøller, der er billigere at fremstille og vedligeholde, som smidigt kan indgå i det eksisterende energiinfrastruktur, og som på bæredygtig vis på sigt forsvarligt kan dekommissioneres og genanvendes. I det officielle projektforslag til etableringen af den nationale vindtunnel, som FORCE Technology har deltaget i udarbejdelsen af, kan man læse at:
En ny stor dedikeret vindtunnel, der imødekommer det stigende behov for præcision, lufthastigheder og turbulens, vil på afgørende vis bidrage til udviklingen af den næste generations vindmøllevinger og møller, og være med til at bevare Danmarks forsknings- og erhvervsmæssige førerposition indenfor vindkraft. Dette område og især aerodynamik og aero-elasticitet har igennem mange års udvikling opnået et sådant renommé, at det har tiltrukket et stort antal højtuddannede til Danmark. Etableringen af en vindtunnel vil yderligere forstærke denne positive udvikling. I at inddrage FORCE Technology som part i at drive den nationale vindtunnel ligger der også det samfundsmæssige rationale, at man på rationel vis kan samtænke de forsøgsfaciliteter, der allerede findes i FORCE Technology regi, med den nye nationale vindtunnel, og dermed får skabt en smidig og fleksibel national infrastruktur til gavn for dansk industri i bred forstand. Danmarks førerposition på vindenergiområdet har også ført til at udenlandske virksomheder indenfor området har etableret sig med forsknings- og udviklingsafdelinger i Danmark, og enkelte med egentlig produktionskapacitet i Danmark. Med en ny national vindtunnel ventes denne trend fastholdt og udbygget med etablering af flere nye arbejdspladser i Danmark indenfor vindenergisegmentet. Efterspørgslen på eksperimentelt aerodynamik udviklingsarbejde på den nationale vindtunnel ventes udover vingefabrikanterne at komme fra: Industrielle designere Arkitektthuse Bygningskonstruktører Fabrikanter af strømningsteknisk procesudstyr Producenter af dele og udstyr til køretøjer (biler/tog/skibe) Rådgivende ingeniørhuse mm. Med sit hovedsigte på forskning og udvikling til støtte for danske fabrikanter af vindmøllevinger, har etableringen af den nationale vindtunnel primært været i høring hos vindmølleindustrien, der bredt har givet sine støtteerklæringer, og har erklæret et større behov for tilgang til forsøgsfaciliteten. Nationale og internationale samarbejdspartnere Opbygningen af nye forsøgstekniske kompetencer på den nye nationale vindtunnel vil foregå i et tæt samarbejde med DTU-Vindenergi, der kommer til at huse faciliteten på deres campus i Roskilde. Den nationale vindtunnel ventes at finde bred anvendelse til uddannelsesbrug, hvorfor FORCE Technology, som driftsoperatør, får en naturlig tilknytning til og berøring med afvikling af kurser, undervisning og forsøg for både kandidat- og Ph.d.-studerende fra alle landets universiteter. I opbygningen og udviklingen af de forsøgstekniske kompetencer venter vi at etablere strategiske samarbejdsrelationer med en række internationalt anerkendte videnmiljøer; herunder eksempelvis Texas A&M, Virginia Tech. NREL og Sandia National Laboratory.
Koordinering og samspil med andre FoU-aktiviteter Arbejdet indehold i nærværende aktivitetsplan vil blive gennemført i samspil med det forsknings- og udviklingsarbejde, der løbende gennemføres på FORCE Technology s eksisterende vindtunnel kompleks i Lyngby dele af hvilket der allerede i dag gennemføres i tæt samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet. Den udvikling, der her foregår på det måletekniske og forsøgstekniske område vil blive koordineret med udviklingsarbejdet på den nationale vindtunnel for at sikre, at nye kompetencer og udstyr kommer til fælles nytte på begge lokaliteter. Vi vil, for at sikre en effektiv samtænkning af faciliteterne, arbejde for en stor fleksibilitet mht. at eksperter og teknikere løbende er engageret på begge lokationer, og løbende vedligeholder sine kompetencer i gennemføre forsøg på begge lokaliteter. Formidlings- og spredningseffekt: Indenfor de første 3 år efter at faciliteten er fuldt operationel ventes den at være allokeret ca. 220 forsøgsdage om året i en 50/50 blanding af forskningsprojekter og kommercielle forsøg for industrien. Rollen som operatør, der hviler på en fuld-kost beregning, ventes at give FORCE Technology en omsætning på 1½ mio. kroner per år fra 2018 og frem når den nationale vindtunnel er fuldt belagt. Hertil kommer at al bistand til modeldesign og fabrikation, instrumentering, dataanalyse og præsentation samt andre tilstødende ydelser, afregnes efter almindelige kommercielle vilkår, hvilket ventes bibringe FORCE Technology en yderligere omsætning på ca. 1½ mio. kroner per år. Endelig ventes samtænkningen af den nationale vindtunnel med FORCE Technology s eksisterende vindtunnel kompleks, og vores rolle som operatør på den nationale vindtunnel, at give en afsmittende effekt på den kommercielle efterspørgsel på forsøg på de eksisterende vindtunneler hos FORCE Technology. Denne afsmittende effekt ventes at bidrage med en yderligere omsætning på ca. 1½ mio. kroner per år. Når den nationale vindtunnel er fuldt belagt med kommercielle opgaver andragende ca. 110 forsøgsdage per år, ventes brugerskaren at omfatte mindst 30-40 danske virksomheder per år heraf den overvejende andel fra SMV-segmentet. Netto omsætningen på den nationale vindtunnel (fraregnet variable driftsomkostninger og tilstødende ydelser) ventes da at andrage mere end 4 mio. kroner per år. De videnspredningsaktiviteter, som vi planlægger at gennemføre i samarbejde med DTU-Vindenergi, ventes at nå ud til mindst 200 danske virksomheder per år gennem publikationer i nyhedsmedier, afholdelse af kurser, seminarer, workshops, konferencer og åbent hus arrangementer. Milepæle år 1 Faglige/tekniske milepæle: Forsøgsteknisk måle- og analyseudstyr er specificeret Nyt modelværksted for computerstyret model-fræsning er opbygget Strategisk samarbejdsaftale om operatørfunktion, og samtænkningen med eksisterende vindtunnel kompleks hos FORCE Technology, udarbejdes og underskrives sammen med DTU-Vindenergi
Videnspredningsmilepæle: Kortlægning af relevante erhvervsbrancher, der vil drage nytte af faciliteten Mindst 15 virksomheder opsøges med formidling om facilitetens anvendelsesmuligheder FORCE Technology afholder, i samarbejde med DTU-Vindenergi, en temadag el. konference Teknisk status for den nationale vindtunnel facilitet præsenteres - i samarbejde med DTU-Vindenergi i mindst tre nyhedsmedie Milepæle år 2 Faglige/tekniske milepæle: Forsøgsteknisk måle- og analyseudstyr er bestilt Forsøgsteknisk udstyr til høj-hastighedsforsøg implementeres, testes og forsøgsprocedurer valideres Forsøgsteknisk udstyr til akustik forsøg implementeres, testes og forsøgsprocedurer valideres Opbygning af kompetencer i computerstyret modelfremstilling på FORCE Technology s nye modelværksted Videnspredningsmilepæle: Mindst 25 virksomheder opsøges med formidling om facilitetens anvendelsesmuligheder FORCE Technology afholder, i samarbejde med DTU-Vindenergi, en temadag el. konference Åbent-hus dag gennemføres i samarbejde med DTU-Vindenergi Teknisk status for den nationale vindtunnel facilitet præsenteres - i samarbejde med DTU-Vindenergi i mindst tre nyhedsmedier Milepæle år 3 Faglige/tekniske milepæle: De første 5 forskningsprojekter gennemføres i samarbejde med DTU- Vindenergi De første 5 danske virksomheder får gennemført forsøgsarbejde på den nationale vindtunnel Videnspredningsmilepæle: Mindst 30 virksomheder opsøges med formidling om facilitetens anvendelsesmuligheder FORCE Technology afholder, i samarbejde med DTU-Vindenergi, en temadag el. konference Åbent-hus dag gennemføres i samarbejde med DTU-Vindenergi Teknisk status for den nationale vindtunnel facilitet præsenteres - i samarbejde med DTU-Vindenergi i mindst tre nyhedsmedier Titel ved præsentation på BedreInnovation.dk Aktivitetsplanen har ikke været offentliggjort på BedreInnovation.dk, idet hensigten om et kommende GTS-engagement i den nationale vindtunnel først
medio 2012 er endelig aftalt med DTU-Vindenergi, og først medio 2012 har været forelagt Styrelsen for Forskning og Innovation.