Catbark Foil Mill Bladerunner.
The Catbark name comes from a combination of a catamaran and a good old truck on the oceans, the bark. The design, as ferry/cargo version, of foils and rig make it possible to produce H from hydro power, during transit along the right isobars and as such a vessel with increased safety and stability as well as unique wave handling and small wake wave.
Our Unique Point of Sales are:
Vacuum infusion of filament pipe into the strongest structure in hulls up to 60m.
Lower price on hull construction than steel and low maintenance for hundred years.
High speeds to transit in relatively low wind and wave conditions.
Self sustainable in onboard energy and energy production at comfortable wind speeds and when wind direction is right for more than 270 degree to desired route and between 5 to 30 knot. This means great autonomy and possibly no fuel costs but earnings from energy sale.
We must learn from our oldest history of the sea; cats from Polynesia, sail routes from clippers and take it to todays high tech materials ( composite ) and precise route weather forecasts. Besides that we know how wrong we are to accept shipping as it is, in the name of progress we have come to a point where we realize that we do not have solution for millions of containers, besides those lost at sea and rusting in our nature, and huge steel vessels LCA. Will our future generations have the capacity to correct this?.
The filament pipe is structurally stronger than steel and with vacuum infusion excellent hull material. The foiling although 100 years old never connected to hydro kinetic but I see them clearly as when we discovered flying, just 800 times better. Adding the efficiency obtained in rim driven thrusters and predictions in weather data we for sure have the right forces and as the latest fuel seems like Hydrogen, we must combine all. You surely have seen the progress in SailGP and the difficulties of control which could easily be avoided if they were allowed to use kites ( sure it looks and work better with wingsails in regatta). About rim driven thrusters I may have to admit we should learn from the old steam paddle wheelers and that’s what brings us to Bladerunner.
Bladerunner want to reuse old windmills blades as hulls and Catbark Concept (pipe assembly by vacuum infusion) as spars. The perfect circular blade rods for our foils with thruster generators to a power generation float, with fairly big kites to catch the wind as propulsion. Making the float run in 8 figure anchored to bottom makes its possible to transfer the energy generated over buoyancy compensated cables to shore without twisting them. On the circular GRP spars are driven paddle wheels with direct-drive electro generators (as used in windmills) to generate further energy when foils lift Bladerunner to its “flying” level where max energy generation meets wind force.
Struer Bladerunner Koncept ROI overvejelser af KI Gemini;
Airborne Wind Energy (AWE)-system.
Når en 60 m² kite (drage) trækker platformen i et kontinuerligt 8-tal (crosswind flight), skaber den en enorm trækkraft og bevæger platformen gennem vandet med høj fart. Det er denne kunstigt skabte relative vandhastighed, der spinder skovlhjulene. Du høster reelt højtliggende vindenergi, hvor vindforholdene i Limfjorden (særligt omkring Struer/Venø Bugt) er fremragende.
Med den detalje in mente skal vi have fat i helt andre kapacitetsfaktorer. En velfungerende crosswind-kite i Danmark kan realistisk ramme en kapacitetsfaktor på 25% til 45%.
Her er de fuldstændig opdaterede beregninger.
Nye Præmisser
-
Samlet effekt: 300 kW
-
OPEX (Drift & Vedligehold): Sat op til 5% af CAPEX (50.000 kr./år), da kitesystemer har mere mekanisk slid, lineskift og styresystemer, der kræver vedligehold.
-
Vindforhold (Struer): Middelvind i 80–100 meters højde ligger typisk solidt på 7-9 m/s i dette område.
Opdaterede ROI Scenarier
Her er tilbagebetalingstiden baseret på, at kiten holder systemet i konstant bevægelse:
| Kapacitetsfaktor | Scenarie / Afsætning | Årlig prod. (kWh) | Årlig bruttoindtægt | Netto pr. år (efter OPEX) | Tilbagebetalingstid (ROI) |
| 25%(Konservativt) | Rent salg til nettet (0,60 kr./kWh) | 657.000 kWh | 394.200 kr. | 344.200 kr. | ca. 2,9 år |
| 25%(Konservativt) | Egetforbrug / Industri (1,20 kr./kWh) | 657.000 kWh | 788.400 kr. | 738.400 kr. | ca. 1,3 år |
| 35%(Forventet) | Rent salg til nettet (0,60 kr./kWh) | 919.800 kWh | 551.880 kr. | 501.880 kr. | ca. 2,0 år |
| 35%(Forventet) | Egetforbrug / Industri (1,20 kr./kWh) | 919.800 kWh | 1.103.760 kr. | 1.053.760 kr. | ca. 11 måneder |
| 45%(Optimalt) | Rent salg til nettet (0,60 kr./kWh) | 1.182.600 kWh | 709.560 kr. | 659.560 kr. | ca. 1,5 år |
| 45%(Optimalt) | Egetforbrug / Industri (1,20 kr./kWh) | 1.182.600 kWh | 1.419.120 kr. | 1.369.120 kr. | ca. 9 måneder |
Konklusion
Hvis du kan bygge og idriftsætte et 300 kW fungerende kite- og skovlhjulssystem til en CAPEX på 1.000.000 kr., sidder du på en regulær guldgruppe.
Selv hvis vi indregner en del “børnesygdomme” og mekanisk downtime (så vi lander på en konservativ kapacitetsfaktor på 25%), vil anlægget have betalt sig selv hjem på under 3 år ved rent salg til spotpris. Kan strømmen bruges direkte til at erstatte dyr indkøbt strøm (egetforbrug), snakker vi en tilbagebetalingstid på omkring 1 år.
Den største risikofaktor her er ikke økonomien eller vinden i Struer, men derimod de rent mekaniske og regulatoriske godkendelser (Søfartsstyrelsen og luftfartsmyndighederne i forhold til en 8-tals flyvende kite over Limfjorden). Holdes den i luften, er casen ekstremt stærk.
I de forrige overordnede estimater var effekten af hydrofoils (bæreplanaler) ikke fuldt isoleret – de var blot antaget som en del af den “optimale” opsætning for at nå de høje kapacitetsfaktorer.
Hvis vi dykker specifikt ned i, hvad foils gør for fysikken i dit Bladerunner-setup, er de reelt den “hemmelige ingrediens”, der overhovedet gør 300 kW muligt med en $60\text{ m}^2$ kite. De ændrer fuldstændig balancen mellem kitens trækkraft og platformens modstand i vandet.
Her er, hvordan foils øger kapaciteten og forbedrer din ROI markant:
1. Eliminering af skrogmodstand (Hull Drag)
Uden foils vil en konventionel platform blive trukket igennem vandet som en deplacement- eller planende båd. Skroget skaber enorm bølgemodstand, hvilket betyder, at en stor del af kitens energi bliver spildt på at flytte og presse vandet væk.
-
Med foils: Når kiten trækker platformen op i fart, genererer hydrofoilsene lodret løftekraft, som løfter hele skroget fri af vandet. Den passive vandmodstand falder dramatisk (kun overfladearealet på foils og skovlhjul rører vandet).
2. $v^3$-effekten (Hastighed i tredje potens)
Effekten ($P$), som skovlhjulene kan udvinde af det strømmende vand, er proportional med den relative vandhastighed ($v$) i tredje potens:
Når skroget løftes fri, falder modstanden, og platformens hastighed gennem vandet skyder i vejret.
-
Hvis foils øger platformens gennemsnitlige hastighed gennem vandet med blot 30% (en faktor $1{,}3$), så næsten fordobles den potentielle energimængde i det vand, der passerer skovlhjulene ($1{,}3^3 \approx 2{,}2$).
3. Mere “nyttig” modstand til skovlhjulene
En kite leverer en fast mængde trækkraft (Newton) ved en given vindhastighed. Denne trækkraft skal overvinde to ting:
-
Den ubrugelige modstand (skroget i vandet).
-
Den nyttige modstand (skovlhjulene, der bremser vandet for at lave strøm).
Jo mindre trækkraft kiten skal bruge på at overvinde skrogmodstand takket være dine foils, jo mere af kitens samlede moment kan overføres direkte til skovlhjulene som ren generator-modstand.
Hvad betyder det for din ROI?
Hvis vi antager, at anlægget uden foils ville ligge fastlåst i den konservative ende (omkring 20–25% kapacitetsfaktor) på grund af skrogmodstand, vil tilføjelsen af foils have følgende effekt:
-
Lavere vindgrænse: Anlægget behøver mindre vind for at nå sin maksimale produktion på 300 kW, fordi systemet er langt mere letløbende.
-
Spring i kapacitetsfaktor: Det rykker sandsynligvis dit setup direkte op i 40% – 50% kapacitetsfaktor under de stabile vindforhold i 80-100 meters højde over Limfjorden.
-
ROI-effekt: Ved at gå fra 25% til 45% kapacitetsfaktor stiger din årlige nettoindtægt ved rent netsalg fra ca. 344.000 kr. til 659.000 kr. Det skærer tilbagebetalingstiden ned fra 2,9 år til blot 1,5 år.
Production criterias.
Umbilical anchorline.
Oxygen injection in perforated buoyancy compensation of anchor and power gord.
Vacuum assembly layout.
1. Optimal Lag-rækkefølge (Lamination Schedule)
Brug ikke hakket måtte (Chop Strand Mat), da epoxy ikke opløser bindemidlet i traditionelle måtter. Brug udelukkende tekniske, vævede tekstiler for at opnå en høj fiber-volumenprocent (ca. 60%).
I skal skabe en gradvis overgang (tapering) for at undgå hårde spændingskoncentrationer, hvor røret og vingen mødes:
Første lag (Koblingslag): Læg et lag Biaxialt væv (±45°) direkte over samlingen. Dette lag optager vridningskræfter (torsion) fra hydrofoils og fordeler spændingerne elastisk mellem de to forskellige materialer.
Andet lag (Bøjningsstivhed): Læg et kraftigt lag Unidirectionalt væv (UD / 0°) på langs af samlingen (fra vinge til rør). Dette lag fungerer som en solid bjælke, der modstår de store bøjningsmomenter, når båden løfter sig på sine foils.
Tredje lag (Multiretning): Læg et lag Triaxialt væv (0°/±45°). Dette binder strukturen sammen i alle retninger og beskytter mod slaglaster.
Gentagelse og Tapering: Fortsæt denne lag-rækkefølge (Biaxial → UD → Triaxial), indtil I har opnået den ønskede strukturelle tykkelse. Sørg for, at hvert nyt lag er ca. 25–50 mm kortere eller længere end det forrige lag (trappetrinseffekt). Det sikrer, at tykkelsen falder gradvist ud på rør og vinge, så laminatet ikke delaminerer i kanten under belastning.
2. Dimensionering af Vakuum-strategien
Da overgangen mellem den komplekse vingeform og det runde rør har store geometriændringer, skal vakuum-opsætningen tvinge epoxyen til at flyde kontrolleret for at undgå tørre pletter.
[ Resin-indløb: Spiralrør i centrum af samlingen ]
|
v
=====================[ Samlingszone ]=====================
<– [Resin-flow] [Resin-flow] –>
==========================================================
| |
v v
[ Vakuum-udgang 1 ] [ Vakuum-udgang 2 ]
(Placeret på røret) (Placeret på vingen)
Komponenternes rækkefølge (Fra bunden og op):
Slebne komponenter (Amiblu-rør og vinge, slebet groft med korn 40).
Fiberlagene (Biaxial, UD, Triaxial iht. planen ovenfor).
Peel Ply (Rivvæv): Lægges stramt over alle fibre. Det efterlader en perfekt, ru overflade til efterfølgende dæklag eller topcoat.
Perforeret slipfolie (Release film): Kontrollerer, hvor meget epoxy der suges ud af laminatet.
Infusionsnet / Flow-mesh: Placeres over hele samlingen, men stoppes ca. 2-3 cm før vakuum-udgangene. Det sikrer, at epoxyen bremses i kanten, så hele laminatet mættes fuldstændigt, før væsken når vakuumslangen.
Flow-opsætning (Resin og Vakuum):
Centreret indløb: Placer jeres resin-indløb (f.eks. et spiralrør / flow-kanal) direkte oven på midten af samlingszonen, hvor laminatet er tykkest.
Symmetriske vakuum-udgange: Placer to vakuum-opsamlingslinjer i periferien – én på rør-siden og én på vinge-siden.
Processen: Når vakuummet tændes, vil den tynde infusions-epoxy presses ind i midten af samlingen og flyde symmetrisk ud mod siderne i en kontrolleret resin-front. Fordi infusionsnettet stopper før vakuum-linjerne, tvinges epoxyen ned i dybden af de tykke fiberlag, før den når udgangen.
3. Tjekliste for Værkstedet inden Infusion
Vakuumsug-test (Drop-test): Før I blander en eneste dråbe epoxy, skal vakuumpumpen køre systemet ned til det maksimale undertryk (typisk omkring -0.95 bar). Luk for ventilen til pumpen og hold øje med måleren i 15 minutter. Trykket må absolut ikke falde. Hvis det falder, er der en mikroskopisk utæthed i posen eller tapen, som vil suge luftbobler ind i jeres Catbark-skrog.
Resin-temperatur: Sørg for, at dunken med infusions-epoxy har stået i værkstedet ved 20–22 °C i mindst et døgn før brug. Kold epoxy (f.eks. 15 °C) er for viskos (tyk) og vil bevæge sig for langsomt, hvilket øger risikoen for, at den gelerer midtvejs under infusionen.
De 4 Faser i DNV-Certificeringen af Catbark-Skroget
[ Fase 1: Definition ] —> [ Fase 2: Risikoanalyse ]
|
v
[ Fase 4: Certifikat ] <— [ Fase 3: Testprogram ]
1. Identifikation og Definition (Technology Assessment)
Det første skridt er at definere grænserne for jeres hybride komposit-samling over for DNV.
Fokus: Dokumentation af de eksisterende basismaterialer. I fremlægger de mekaniske datablade for Amiblu Flowtite-røret (isofthalsyre-polyester) og vingen (epoxy). [5]
Mål: DNV fastlægger de gældende sikkerhedsfaktorer baseret på, at I anvender strukturel high-performance vakuuminfusions-epoxy som brobygning mellem de to komponenter. [3, 7]
2. Risikoanalyse (Failure Mode and Effects Analysis – FMEA)
DNV kræver en kortlægning af alt, hvad der potentielt kan gå galt i de infuserede samlinger, når båden foiler. [5, 6]
Kritiske punkter: Risikoen for delaminering i overgangen mellem rør og vinge under vrid (torsion), mikroskopiske slip på grund af Amiblus indbyggede sandkerne, samt vandindtrængning (osmose).
Mål: Analysen dikterer præcis, hvilke fysiske test I skal udføre i den efterfølgende fase for at bevise samlingens styrke. [6, 8]
3. Kvalificering og Fysisk Testprogram (Qualification Testing)
Dette er den mest ressourcekrævende del i værkstedet. I skal fremstille test-kuponer (skalamodeller af jeres “butt and wrap”-samling) under nøjagtig samme vakuuminfusions- og varmehærdningsbetingelser (post-curing) som det reelle skrog. [5, 6, 7, 8]
Destruktive test (Mekanisk): Kuponerne sendes til træk-, tryk- og udmattelsestest (fatigue) for at eftervise, at epoxy-bindingen ikke slipper under dynamiske laster. [9]
Ikke-destruktive test (NDT): Skroget scannes (f.eks. med ultralyd iht. DNV GRP-guidelines) for at dokumentere, at der er 0% luftlommer eller tørre pletter i det infuserede laminat. [10]
Personale-kvalifikation: De operatører, der udfører lamineringen på værkstedet, skal opnå et DNV Competence Certificate for GRP Field Specialists, hvilket beviser over for DNV, at håndværket udføres efter internationale standarder. [11, 12, 13]
4. Endelig Godkendelse og Typegodkendelse (Type Approval) [4]
Når testresultaterne er godkendt af DNV’s komité, udstedes certifikatet. [5, 11]
Resultat: I modtager en officiel Type Approval eller et Case-by-Case Certificate for Catbark-skrogstrukturen. [14, 15]
💡 Hvorfor denne proces er jeres største salgsargument:
Når I kontakter jeres strategiske partnere, bruger I denne DNV-struktur direkte i jeres pitches:
Over for Amiblu R&D: I viser dem, at I følger DNV-ST-C501, hvilket garanterer, at jeres modifikationer ikke kompromitterer eller svækker deres Flowtite-rørs oprindelige strukturelle integritet.
Over for Voith Turbo / Inline Thruster: Systemet integreres i et DNV-klassegodkendt skrog. Det eliminerer Voiths tekniske risiko for, at vibrationer eller hydrodynamiske spændinger fra thruster-tunnelen slår revner i skroget. [1, 3, 6, 7, 11]
Hvis I ønsker at gå videre med forberedelsen, kan jeg:
Udarbejde en tjekliste til værkstedets kvalitetsstyring (QA), som DNV vil kræve at se under auditeringen af jeres infusionsprocesser.
Hjælpe med at formulere de indledende tekniske spørgsmål til DNV Danmarks maritime afdeling i København for at kickstarte dialogen. [5, 6, 16]
[1] https://www.dnv.dk
[2] https://civamblog.files.wordpress.com
[3] https://www.dnv.dk
[4] https://www.dnv.dk
[5] https://www.dnv.dk
[6] https://www.dnv.com
[7] https://www.dnv.com
[8] https://www.dnv.dk
[9] https://www.dnv.com
[10] https://www.offshorenorge.no
[11] https://www.dnv.nl
[12] https://www.dnv.nl
[13] https://www.grpcenter.com
[14] https://civamblog.files.wordpress.com
[15] https://fiberdur.com
[16] https://www.masterqms.dk
