Kernekraft spiller en central rolle i planerne for en stabil og fossilfri elforsyning. Samtidig med at nye reaktorer planlægges flere steder, foregår der et omfattende arbejde med at forlænge levetiden på eksisterende anlæg fra omkring 60 til op mod 80 år.
Reaktorerne er allerede i drift og kan fortsætte med at levere store mængder fossilfri el i mange år. Men for at det kan lade sig gøre, kræver det noget helt konkret: at adgangen til reservedele sikres.
Her vokser 3D-printning frem som en ny løsning. Ved hjælp af digital teknologi kan komponenter fremstilles efter behov – hurtigt, præcist og uden at være afhængig af leverandører, som måske ikke længere findes.
3D-printning, også kaldet additiv fremstilling, indebærer, at en komponent bygges op lag for lag ud fra en digital tegning. Materialet, ofte metalpulver, smeltes sammen med en laser, indtil den færdige del har sin form.
I modsætning til traditionel fremstilling, hvor materiale skæres væk fra et større emne, kan 3D-printning skabe komplekse former og bruge præcis den nødvendige mængde materiale. Det gør teknologien både fleksibel og ressourcebesparende.
En væsentlig fordel er, at fremstillingen kan ske lokalt uden lange leverancekæder. Derudover kan tegninger lagres digitalt, som et “virtuelt lager” af reservedele, der kan printes, når behovet opstår.
Mange af nutidens reaktorer blev bygget i 1970’erne og 1980’erne og er stadig i drift. For at de kan fortsætte med at levere el på en sikker måde, kræves løbende vedligeholdelse. Men meget har ændret sig siden anlæggene blev bygget. Leverandører er forsvundet, og visse komponenter produceres ikke længere.
Resultatet er, at nogle dele har lange leveringstider eller slet ikke kan bestilles. Det kan føre til både planlagte og uplanlagte stilstandsperioder og i værste fald betyde, at hele systemer må udskiftes.
Med 3D-printning kan komponenter i stedet genskabes digitalt og fremstilles lokalt, hvilket reducerer både ventetider og afhængigheden af eksterne leverandører. Samarbejder i industrien, blandt andet mellem forskningsinstitutter og kraftselskaber, har været i gang siden 2017 for at opbygge kompetencer inden for metalbaseret 3D-printning.
Sikkerhedskravene i kernekraft er høje, og hver ny teknologi testes grundigt, før den må anvendes. Undersøgelser viser, at 3D-printede metalkomponenter har samme, og i nogle tilfælde bedre, holdbarhed og levetid som traditionelt fremstillede dele.
I dag findes der komponenter fremstillet med 3D-printning installeret i kernekraftværker, primært i dele, der ikke udsættes for højt tryk. Internationalt arbejdes der på at udvikle standarder, som også kan muliggøre anvendelse i komponenter, der udsættes for højere tryk.
En af de største muligheder ved 3D-printning er at etablere digitale reservedelslagre. I stedet for at opbevare tusindvis af komponenter fysisk kan tegninger gemmes digitalt og printes, når der er behov for dem. Det gør det muligt at fremstille nye komponenter hurtigt, med høj præcision og med minimal materialeanvendelse.
Det ændrer måden, kernekraftværker planlægger vedligeholdelse på:
Kortere leveringstider
Dele kan produceres hurtigere efter behov, hvilket reducerer stilstandsperioder og øger tilgængeligheden. Det betyder, at komponenter kan fremskaffes præcis, når der er brug for dem – uden at vente på leverancer fra leverandører eller underleverandører.
Mere effektiv lagerstyring
Når tegningerne findes digitalt, er der behov for færre fysiske reservedele, hvilket forenkler logistik og planlægning. Det reducerer behovet for omfattende lagerplads og gør, at ressourcer kan bruges dér, hvor de skaber mest værdi.
Fleksibilitet
Komponenter kan tilpasses og printes lokalt – uden afhængighed af leverandører. På den måde kan også ældre og unikke dele genskabes, hvilket forlænger levetiden på eksisterende anlæg og gør driften mere robust.
På sigt kan teknologien også få betydning i andre dele af kraftproduktionen.
For energibranchen betyder 3D-printning en ny måde at sikre adgang til kritiske komponenter på. Teknologien gør det muligt hurtigt at erstatte dele, som ellers kan tage lang tid at fremskaffe, hvilket øger tilgængeligheden og reducerer risikoen for produktionsforstyrrelser.
Virtuelle lagre med digitale tegninger kan desuden reducere behovet for fysiske reservedele og forenkle planlægningen af vedligeholdelse.
Kort sagt kan 3D-printning blive en vigtig del af arbejdet med at forlænge levetiden på eksisterende anlæg og styrke adgangen til fossilfri el.
Teknologien løser ikke alle udfordringer, men viser, hvordan innovation kan bidrage til at modernisere kernekraften. Når standarder og regelsæt for mere komplekse komponenter er på plads, venter næste skridt: en bredere anvendelse, der kan styrke både driftssikkerhed og adgangen til fossilfri el.
3D-printning kan dermed bidrage til at sikre fremtidens energiforsyning ved at gøre reservedelstilgængeligheden hurtigere og mere forudsigelig. Hvilket er et vigtigt skridt mod langsigtet drift af eksisterende reaktorer.
> Læs artiklen om 3D-printede komponenter fra The Edit her.