Måleteknisk infrastruktur til et digitalt og bæredygtigt samfund – Legal metrologi
FORCE er af Sikkerhedsstyrelsen udpeget til referencelaboratorium (DI) *) på en række områder indenfor den fundamentale metrologi og til notificeret organ (NB) på områder for legal metrologi. Vi servicerer desuden dansk industri og det danske samfund med en bred vifte af måletekniske serviceydelser inden for de metrologiske områder. Tilpasningen af måletekniske ydelser til markedets behov er i disse år særligt aktuelt i forhold til hhv. digitalisering og den ’grønne omstilling’. Med aktiviteten ønsker FORCE Technology at udvikle en række nye metrologiske services inden for de to områder med særlig fokus på det krydsfelt, hvor digitalisering kan understøtte den grønne omstilling. Aktivitetsplanen omfatter følgende to hovedaktiviteter:
1. At opretholde og udvikle vores nationale referencelaboratorier og metrologiske services, så de understøtter industriens nuværende og fremtidige behov.
2. At udvikle den måletekniske infrastruktur, så den understøtter digitalisering og grøn omstilling med fokus på udvikling af ydelser inden for:
• Software download til opdatering af målere i stedet for at udskifte disse
• Virtuelle tests som erstatning for tests på fysiske prøvestande
• Godkendelse af målere til afregning af ikke-fossil energi (brint og el)
• Real-life målinger baseret på dynamiske kalibreringsmetoder
• Digital integration af metrologiske data i sporbarhedskæden
De to hovedaktiviteter skaber, som påpeget af bl.a. SAXE Hansen A/S, på Bedreinnovation.dk: ”en sund kombination af fastholdelse af kerneområder kombineret med nytænkning og innovation”.
Målgruppen er bred og omfatter virksomheder ´downstream´ i sporbarhedskæden. Den primære målgruppe er fremstillingsindustrien, herunder SMV’er, der har behov for adgang til måletekniske ydelser af høj kvalitet og målerproducenter, herunder deres store net af underleverandører, der leverer dele og
komponenter til producenterne. Dertil kommer virksomhedernes interne test- og kalibreringsafdelinger, myndigheder, offentlige virksomheder m.fl.
*) Et Designated Institute (DI) er udpeget til at opretholde det højeste metrologiske niveau i landet ift. sporbarhed til SI-enheden. FORCE Technology er af Sikkerhedsstyrelsen udpeget som nationalt referencelaboratorium inden for felterne: Kraft, tryk, gas flow, flow i andre væsker, luftfugtighed, volumen og densitet.
Konkurrencedygtige og pålidelige materialevalg til fremtidens energiforsyning (ENFOS)
Omstillingen fra fossil energi til grøn energi introducerer nye udfordringer for materialer og udstyr. Systemer udsættes for stadigt mere aggressive kemiske miljøer ved høje tryk og temperaturer. Øget procesoptimering og fokus på konkurrenceevne bidrager også til øget pres på de nye teknologier.FORCE tilbyder i dag viden og faciliteter, der med stor succes hjælper danske virksomheder til at vælge og dokumentere materialer til energisektoren.
Erfaringen fra samarbejde med virksomheder har vist, at der også er behov for at kunne teste sammensatte produkter, fx nyt måleudstyr, hvor der indgår kombinationer af metaller, polymerer og elektronik til styring og overvågning. Afprøvning og dokumentation adskiller sig væsentligt fra almindelige materialetest, og behovet kommer fx fra virksomheder, som ikke har erfaring i at leve op til de høje krav, de nye energiteknologier stiller.
Det er aktivitetens mål at bidrage til den grønne omstilling som fremhæves i FORSK2025 , hvor materialemæssige udfordringer udgør en væsentlig barriere. FORCEs investering i testfaciliteter til barske miljøer (FACT-Lab) er her et vigtigt springbræt for at kunne tilpasse og udvikle nye services der fremmer denne udvikling. Mens Resultatkontraktaktiviteten Materialer i barske miljøer (2016-2018) var rettet mod offshore-sektoren (både fossil og grøn energi), er målgruppen i nærværende aktivitetsplan leverandører til nye energiteknologier med fokus på energityper, som har fælles udfordringer, herunder dyb geotermi, saltkraft, biogas, elektrolyse og batterier. Den bærende aktivitet er at udvikle nye værktøjer til Fit-for-purpose dokumentation, herunder:
Specialtests (fx korrosionstest i gasser, elektrokemiske test, autoklavetest), fuldskala/produktprøvning samt at gennemføre demonstrationsopgaver med udvalgte virksomheder. Vi tager udgangspunkt i aktuelle forskningsprojekter om geotermi og elektrolyse samt vores omfattende erfaring fra olie- og gasbranchen. Materialeudfordringerne, som vi tackler her, har fælles træk med andre energiteknologier i den grønne omstilling, fx biogas, saltkraft og batterier. Aktiviteten tilgodeser således flere brancher på samme tid med materialerådgivning og specialtest som det gennemgående tema. Rådgivning og nye specialtests vil hjælpe danske virksomheder med kvalifikation af produkter og designs til anlæg for grøn energiteknologi samt problemløsning. Det vil øge vores parathed overfor den mangfoldighed af udstyrsleverandører, som venter på at, de nye energiteknologier modnes. Og i sidste ende vil det forbedre konkurrenceevnen hos danske SMV’er og bidrage til et større flow af ny teknologi til den grønne omstilling.
Biobased Business – Værdiskabelse af biomasse
FN’s 17 verdensmål har skabt et øget fokus på udvikling af bioøkonomien i hele verden, og der er netop nu store potentielle forretningsmuligheder for danske virksomheder ved omstilling til biobaseret produktion. Virksomhederne har fået øje på markedet og efterspørger adgang til udviklings- og demonstrationsfaciliteter jvf. kommentarer på bedreinnovation.dk. I denne resultatkontrakt udvikles nye metoder til at bioraffinere – og konvertere biomasse i både lab-eller produktionsnær pilotskala. Ydelserne tilbydes virksomhederne gennem adgang til at testfaciliteter, hvor en biomasses egenskaber kan afprøves inden processerne implementeres i demonstrations- eller fuld skala.Denne aktivitetsplan tager udgangspunkt i et stærkt fundament af viden og infrastruktur på Teknologisk Institut, som udnyttes til at styrke den danske position i det bioøkonomiske kapløb. Erfaringen viser, at der er et stort behov for at fokusere på en samlet værdioptimering for hele produktionskæden -på tværs af brancher -inklusive alle sidestrømme igennem såkaldt kaskadeudnyttelse af biomassen.
Formålet er at udvikle en række teknologiske serviceydelser for hele produktionskæden inklusiv restbiomassernes anvendelse til biomaterialer, energigas, biogas og gødning således intet går til spilde. Ydelserne vil sikre SMV’er adgang til at afprøve nye ideer og skabe en sund forretning inden for en biobaseret omstilling.
I samarbejde med virksomhederne i målgruppen vil disse nye udviklede ydelser blive demonstreret gennem en række cases. Målgruppen er inddelt i 3 hovedgrupper af virksomheder inden for A.) Foder, fødevarer, farma og kosmetik, B.) Plast, tekstil, byggeri og emballage, C.) Energi og gødning. En følgegruppe med repræsentanter fra hver gruppe vil blive involveret i gennemførelsen af nærværende aktivitet i perioden. Succeskriteriet for aktiviteten er, at flere virksomheder udnytter ny teknologi og biomasse til udvikling af efterspurgte biobaserede produkter, som samtidig er rentable at producere. Udviklingsmulighederne er både perspektivrige, meget komplekse og kræver mange forskellige kompetencer. Flere end 300 virksomheder (heraf halvdelen SMV) i målgruppen forventes efterfølgende at få adgang til at få afprøvet nye processer, og dermed skabes grundlaget for investeringer og nye arbejdspladser.
Omkostningsreducerende teknologi til vedvarende energi
Eksport af grøn energiteknologi er en markant, dansk styrkeposition med stor jobskabelse og en eksport på næsten 40 mia. DKK årligt. Imidlertid er eksporten over de seneste år stagneret på trods af et stigende, globalt marked og nationale ambitioner om markant vækst i jobskabelse, eksport og grøn energiproduktion.Blandt hovedudfordringerne er et markant pres på enhedsomkostningerne, der hæmmer danske virksomheders konkurrenceevne internationalt. Ifølge Dansk Energi er fortsat innovation og ny teknologi det, der skal til for at bane vejen mod støttefri og konkurrencedygtig grøn energi. Dette er centralt ift. at fremme den nationale grønne omstilling og en fortsat dansk hovedrolle i at sikre ren og billig energi til en voksende, global befolkning.
Denne aktivitetsplan retter sig mod fire grønne energikilder – vind, biogas, geotermi og bølgekraft – med forskellig modenhed, men med stort dansk aftryk og potentiale. Blandt de faktorer, der påvirker enhedsomkostningerne i disse energiformer negativt, er en række materiale- og procestekniske udfordringer, der giver anledning til anlægs- og vedligeholdelsesomkostninger og suboptimalt udbytte af energiproduktionen. Tilsvarende udfordringer er velkendte i den mere modne olie- og gasindustri, og aktivitetsplanen sigter mod at tilpasse og anvende kendte løsninger herfra til at sænke enhedsomkostninger indenfor grøn energiproduktion.
De nævnte udfordringer adresseres med teknologier indenfor følgende områder: Biokorrosion, funktionelle coatings, og optimering af væskeflow. Teknologierne, der er resultatet af de seneste 15 års innovative samarbejder mellem Teknologisk Institut og centrale danske og udenlandske aktører i olie- og gasindustrien, har vist deres værd i form af omkostningstransformationer – fx forlænget levetid af installationer og øget energiproduktion. Efter en tilpasning vil teknologierne ligeledes kunne sikre væsentlige besparelser og øget udbytte indenfor grøn energi.
I aktivitetsplanen vil løsninger fra olieindustrien blive sat i spil i samarbejde med virksomheder og øvrige interessenter, videreudviklet og tilpasset senere demonstration inden for grøn energiproduktion. Viden genereret i aktiviteten vil blive udbredt til danske virksomheder gennem et bredt netværk af teknologigrupper og interesseforeninger og gennem direkte kontakt til danske SMV’er.
De udviklede løsninger vil løfte porteføljen af teknologiske serviceydelser til materiale- og teknologiproducenter, underleverandører, serviceleverandører, rådgivere og operatører i den grønne energiindustri, og forventes at kunne minimere anlægs- og driftsomkostninger inden for de fire grønne energiformer. Således vil aktiviteten styrke danske virksomheder i den grønne energisektor og sikre en fortsat stærk, dansk position i et konkurrencepræget globalt marked med stort potentiale.
Udvikling af fremtidens renluftteknologier
ffektive løsninger til at sikre renere luft til borgerne og nedsætte luftforureningen fra kilder såsom kedler, brændeovne, transport, landbrug og produktionsmiljøer, bliver stadigt vigtigere, idet den stigende luftforurening medfører øgede sundhedsudgifter og lavere produktivitet. Mange danske virksomheder står i dag stærkt med specialiserede løsninger til specifikke forurenings- og luftrensnings-problematikker indenfor forskellige brancher. Eksporten af disse udgjorde i 2015 7,2 mia. kr. For at sikre og yderligere udbygge denne styrkeposition på det globale marked og afhjælpe de samfundsmæssige problemer luftforurening skaber i dag, er det essentielt at disse teknologier videreudvikles og overføres til lignende problemstillinger i andre brancher. Teknologisk Institut vil sikre denne udvikling af verdensklasseløsninger, med brede anvendelsesmuligheder indenfor ’ren luft’ hos de danske virksomheder, gennem udviklingen af to hovedkategorier af teknologiske serviceydelser og faciliteter: 1) Produkter og processtyring, der minimerer udledningen, og 2) teknologier, der renser luften for allerede udledte emissioner. Hovedfokus i disse områder vil være, at renluftløsninger udvikles og testes under virkelighedsnære betingelser, i stedet for anvendelse af nuværende typeprøver og standarder. Hertil kræves udvikling af on-site analyseteknologier, testmetoder og laboratorier, der identificerer og kvantificerer relevante parametre under netop virkelighedsnære betingelser. Tilgangen til denne udvikling af renluftløsninger er således delt op i tre hovedaktiviteter (også illustreret i Figur 1):• Identificere og monitere forureningskilder gennem udvikling af teknologier til måling af gasser, partikler og mikroorganismer.
• Undgå unødige udledninger af forurening gennem udvikling og verifikation af højteknologiske produkter og processtyring under virkelighedsnære betingelser.
• Rense luften gennem udvikling af nye renseteknologier, som kan udbredes på tværs af brancher.
Disse aktiviteter danner grundlag for udviklingen af lavemissionsprodukter såsom levende lys og brændeovne, af emissionsbegrænsende teknologier til lavemissionslandbrug og forbrændinger, såsom kedler og motorer, samt luftrensningsteknologier til fx. ventilationssystemer. Som et led i udviklingen af luftrensningsteknologier vil der være skarp fokus på at sikre videreudviklingen og tilpasning af eksisterende, stærke teknologier, således at disse kan bringes i anvendelser til langt flere formål og i flere brancher gennem teknologioverførsel.
Målgruppen for disse aktiviteter vil derfor primært være de mere end 500 små og mellemstore danske virksomheder (SMV), som leverer og udvikler monitoreringsløsninger, lavemissionsprodukter, emissionsbegrænsende teknologier og renseteknologier. Arbejdet vil ske i tæt samarbejde med disse virksomheder, styrelser og brancheorganisationer samt danske og europæiske videninstitutioner.
Klimatilpasningslaboratoriet
Hvorvidt danske byer og landområder skal klimatilpasses er ikke længere til diskussion. Nu er spørgsmålet hvordan og med hvilke løsninger. Manglende test og dokumentation af produkter og løsninger er en stor udfordring for, at producenter kan sikre, at de lever op til de krav, der efterspørges. Derudover vil test og dokumentation også skabe grundlag for yderligere optimering og anvendelser af produkter og løsninger indenfor klimatilpasning. Teknologisk Institut har gennem de seneste år opbygget indgående kendskab til udfordringernes omfang samt hvilke klimatilpasningsløsninger, der virker godt i en dansk kontekst, og har dermed en central rolle i den fortsatte udvikling indenfor området.Vand er den primære klimaudfordring i Danmark og det er ikke kun skybrud, der giver problemer. Klimaændringerne betyder, at vandet kommer fra flere sider (nedbør, havvandsstigninger, vandløb og grundvand). Derfor er det vigtigt at forstå det samlede vandkredsløb, for at kunne vælge de bedste løsninger. Mange kommuner, forsyningsselskaber og virksomheder er godt i gang med at udføre nye anlæg til klimatilpasning. Danske og udenlandske slutbrugere af klimatilpasningsløsninger efterspørger i høj grad testmetoder og dokumentation på etablerede og nye løsninger. Uden dette vil det være svært at positionere løsningerne på både det danske og internationale marked.
Med denne aktivitetsplan vil Teknologisk Institut sætte fokus på udvikling, test og dokumentation af klimatilpasningsløsninger. Vi vil gøre rammerne for SMVere bedre, så det bliver nemmere at komme fra ide til produkt. Vi vil fokusere på at omsætte gode praktiske resultater til nye produkter fx i forhold til at indarbejde digitale løsninger. Vi vil sætte et større fokus på, at dokumentere løsninger, både de allerede eksisterende og nye under udvikling. Det vil foregå i vores Klimatilpasningslaboratorie samt på de lokaliteter, hvor de konkrete anlæg etableres. Målgruppen for aktiviteterne er primært producenter af klimatilpasningsløsninger samt de kommuner, forsyningsvirksomheder og rådgivere, der efterspørger nye innovative løsninger til klimatilpasning.
Ønsket er på sigt at centrere viden omkring Klimatilpasningslaboratoriet, så Teknologisk Institut kan blive en nordisk/europæisk HUB for test, udvikling og dokumentation af klimatilpasningsløsninger til gavn både nationalt og internationalt.
