Med träd och växters rotsystem som inspiration har svenska STILFOLD utvecklat ännu en potentiellt revolutionerande användning av sin unika teknik för stålorigami. Genom projektet STIL Foundations vill de förändra och förnya fundamenten till större konstruktioner, exempelvis vindkraftverk och broar – och beräkningarna visar på stora miljövinster.
I dag byggs fundament huvudsakligen av betong. Materialåtgången är stor och inverkan på närmiljön ännu större. Med STILFOLD Foundation förändras nu de förutsättningarna i grunden. Genom att härma hur rotsystem förankrar träd och andra växter i jorden kan man nu bygga fundament med minimal miljöpåverkan i hela värdekedjan. Nyckeln är STILFOLDS unika och nyligen patenterade lösning för att böja stål och andra material i en origami-inspirerad process.
– Ett traditionellt fundament ”tvingas” ner i marken och måste överkompenseras för att fylla sin funktion. Genom att härma rotsystem kan vi nu specialanpassa lösningar som passar perfekt på varje enskild plats, och därigenom aldrig behöva använda mer material eller göra större markpåverkan än det som faktiskt behövs, säger Tue Beijer, medgrundare och Teknisk chef för STILFOLD.
STILFOLD kan i sina beräkningar visa på 80 procent lägre CO2-påverkan jämfört med ett traditionellt bygge av ett vindkrafttorn i storleksklassen 7MW. Den traditionella metoden för ett torn i den klassen kräver över 1000 m3 betong och 150 ton armeringsjärn. Något som inte bara är ekonomiskt kostsamt utan även en logistisk och rent teknisk utmaning, särskilt då tornen ofta monteras på förhållandevis otillgängliga platser och det enligt den ledande fundamentsleverantören Peikko behövs runt 100 lastbilar cement för dessa etableringar.
STILFOLD Foundation innebär ett helt nytt sätt att se på fundament-konstruktionen och utgår från ett antal tredimensionella stålbalkar. När dessa balkar placeras bredvid varandra skapas ett fundament som ger en robust och miljöanpassad lösning, oavsett markförhållande på platsen. Allt inspirerat från naturens rotsystem.
– Det här gör det möjligt att bygga fundament som har optimal fördelning av last och styvhet. Framför allt gör det att vi kan spara in rejält på hur mycket material som behövs och hållbarhetsaspekten jämfört med traditionella metod är fantastiskt lovande, säger Henrik Sieurin, stål-doktor på KTH.
Lösningen ger alltså ett lägre behov av råmaterial, men med bibehållen eller till och med förbättrad hållfasthet än traditionella lösningar. Varje balk kan konstrueras med hjälp av STILFOLDs unika tillverkningsprocess och även specialanpassas utifrån förutsättningarna på den aktuella platsen. Detta gör även att transportbehoven blir avsevärt lägre.
– Med STILFOLD Foundation har vi återigen visat att vår teknik kan revolutionera och göra skillnad på riktigt. Det spelar ingen roll om det är en motorcykel, en bil eller ett brofundament det handlar om – att använda kurvaturer och designa vikta strukturer för att undvika svetsar kommer alltid att ge en bättre hållfasthet med mindre materialåtgång och delar än traditionella metoder och potentialen i minskat miljöavtrycket är enorm, avslutar Jonas Nyvang.
Omställningen mot en grönare elproduktion kommer innebära att det byggs runt 12 000 landbaserade vindkraftverk inom en femårsperiod, bara i Europa. STILFOLD kan nu erbjuda en mer hållbar lösning och ta bort behovet av att använda betong. Genom att använda den senaste typen av fossilfritt grönt stål beräknas det kunna innebära 80 procent lägre utsläpp än traditionella metoder. Över en femårsperiod skulle det motsvara över 8 megaton CO2. 8 megaton motsvarar 25 procent av Sveriges årliga utsläpp av CO2.
STILFOLD har fått många förfrågningar från olika typer av företag som är intresserade av vad den unika tekniken kan innebära för deras verksamhet. Detta har resulterat i en rad samarbeten, bland annat med Polestar och rymdbolaget I.S.A.A.C. Nyligen har man även presenterat ett nytt samarbete med amerikanska Georgia Tech’s School of of Civil and Environmental Engineering som inkluderar ett utbytesprogram för studenter att arbeta direkt med STILFOLDs teknik samt ytterligare forskning kring potentiella tillämpningar av tekniken.
STIL FOUNDATION video:
Några intressanta data ur analysen som gjorts, beräknat på ett vindkrafttorn i klassen 7-8 MW:
Traditionella fundament:
2 500 ton betong (1000 m3 betong för varje fundament).
= 615 ton CO2
150 ton armering
= 287 ton CO2
Totalt 902 ton CO2 utsläpp per fundament
Till det ska läggas transporter till platsen samt bortforsling av material som grävs ut för att ge plats åt fundamentet.
STILFOLD Foundation, motsvarande storleksklass vindkrafttorn:
570 ton stål
Totalt 171 ton CO2 utsläpp (med svenskt återvunnet grönt stål som beräkningsgrund) per fundament
Med mindre material minskar transportbehoven avsevärt. Även från platsen då markinverkan är avsevärt mindre.
