30. November 2017: Nach einem strengen Testverfahren, das von Bureau Veritas überprüft wurde, wurde der weltweit erste zugelassene 3D-gedruckte Schiffspropeller, der WAAMpeller, am Hauptsitz der Damen Shipyard Group in den Niederlanden enthüllt. Dieser bahnbrechende Erfolg ist das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit zwischen RAMLAB, Promarin, Autodesk, Bureau Veritas und Damen.
Die aus fünf Unternehmen bestehende Partnerschaft begann vor sieben Monaten ihre gemeinsamen Ressourcen und ihr Wissen zu bündeln, um den weltweit ersten 3D-gedruckten Schiffspropeller zu entwickeln. Promarin lieferte das Design des Dreiblattpropellers. Das RAMLAB (Rotterdam Additive Manufacturing LAB) des Rotterdamer Hafens führte die Fertigung mithilfe von Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)-Techniken mit der Powermill-Software von Autodesk durch.
Damen stellte zusätzlich zu einem seiner Stan Tug 1606-Schiffe Forschungs- und Entwicklungsressourcen für Betriebstestzwecke zur Verfügung. Die Aufgabe von Bureau Veritas bestand darin, den gesamten Entwicklungs-, Produktions- und Testprozess zu überprüfen.
298 Schichten 3D-Druck
Seinen ersten Meilenstein erreichte das Konsortium im August mit der Fertigstellung des ersten WAAMpeller-Prototyps. Aufgrund der gewonnenen wertvollen Erfahrungen wurde umgehend mit der Produktion der zweiten Version mit dem Ziel der Klassenzertifizierung begonnen.
„Wir haben aus der Produktion des Prototyps viel gelernt“, sagt Vincent Wegener, Geschäftsführer von RAMLAB. „Hauptsächlich im Zusammenhang mit der Hardware-/Software-Interaktion, denn beim Auftragen von 298 Schichten einer Nickel-Aluminium-Bronze-Legierung ist es wichtig, alle Prozessparameter genau zu kontrollieren.“
„Die Produktion des zweiten WAAMpellers wurde erheblich verbessert, weil wir gelernt hatten, diese Prozessparameter zu verwalten.“
Testen in Dordrecht
Nach der Fertigstellung des zweiten WAAMpellers ging das Projekt in die Testphase über, in deren erster Phase der WAAMpeller auf einem Damen Stan Tug 1606 installiert wurde. Dieses Schiff ist insofern besonders interessant, als es mit einem Tier III-konformen Motor ausgestattet ist, der es zukunftssicher für die immer strengeren Umweltvorschriften und -bestimmungen in Häfen macht.
Die Prüfingenieur:innen von Damen führten am 20. November im Beisein von Vertreter:innen aller Konsortialpartner:innen Betriebstests des WAAMpellers durch. Darüber hinaus wurden die Abläufe an diesem Tag durchgehend von Gutachter:innen von Bureau Veritas überwacht.
Das Testprogramm umfasste neben Geschwindigkeitsversuchen auch Pfahlzug- und Crash-Stopp-Tests. „Natürlich waren wir vorher alle etwas nervös – schließlich bringt Innovation immer eine gewisse Menge an Unbekannten mit sich –, aber der Test war ein Erfolg“, sagt Kees Custers, Damen Project Engineer R&D, begeistert.
„Wir freuen uns, berichten zu können, dass der WAAMpeller in allen Tests das gleiche Verhalten wie ein herkömmlicher Gusspropeller zeigt. Dazu gehört die gleiche Leistung im Crash-Stop-Szenario, das – vom Vollgas vorwärts bis zum Vollgas rückwärts – die höchste Belastung darstellt, die ein Propeller erfahren kann.
„Von Anfang an zeichnete sich dieses Projekt durch ein gutes Arbeitsklima und eine gute Teamdynamik aus, so dass es nach erfolgreichem Abschluss der Tests einige Abklatschungen an Bord gab!“
Zukunftsdenken
In seiner Rede vor der WAAMpeller-Enthüllungsveranstaltung nahm sich Allard Castelein, CEO des Rotterdamer Hafens, die Zeit, die Bemühungen der Kooperationspartner:innen hervorzuheben: „Das WAAMpeller-Projekt ist aus vielen Gründen etwas Besonderes. Es hat nicht nur den weltweit ersten zugelassenen 3D-gedruckten Schiffspropeller hergestellt, sondern dies auch innerhalb eines sehr beeindruckenden Zeitrahmens von sieben Monaten und nur ein Jahr nach der offiziellen Eröffnung von RAMLAB erreicht.“
„Alle Beteiligten haben extrem hart gearbeitet, um dies zu ermöglichen. Damen, Autodesk und Bureau Veritas haben das Projekt durchgehend unterstützt. Promarin hat bei der Fertigstellung dieses WAAMpellers wirklich sein Fachwissen unter Beweis gestellt. Und nicht zuletzt lief der Produktionsprozess bei RAMLAB rund um die Uhr weiter, wobei die Experten ständig vor Ort waren.“
Mit Blick auf das Gesamtbild identifizierte Herr Castelein anschließend die Auswirkungen des WAAMpeller-Projekts auf die maritime Industrie. „Dieses Projekt hat der Schiffbauindustrie das Potenzial von 3D-Drucktechniken für die Herstellung von Schiffskomponenten gezeigt. Wir werden unsere intensive Forschung in diesem spannenden Bereich fortsetzen.
