Nye u-båter med Li-Ion batterier - TU

Tja, sier jeg.  Trouble med slike batterier, dessverre. (Red.)

Den tyske 212A-ubåten U36 i indre havnebasseng i Oslo for snart to år siden. (Bilde: tkMS)

NYE UBÅTER

Norges nye ubåter kan få nyutviklede litiumion-batterier fra ThyssenKrupp

Skal komme med ubåttilbud til Norge innen 31. oktober.

•  PER ERLIEN DALLØKKEN 

• FORSVAR 

•  26. OKT. 2018 - 05:15

Nøyaktige spesifikasjoner for Norge og Tysklands kommende ubåter er noe forsvarene er lite villige til å snakke høyt om.

Luftuavhengig framdrift (AIP) er en selvfølge, men spørsmålet om framdriftssystemet skal bruke utprøvde blybatterier eller nye litiumionbatterier, har så langt vært oppe til vurdering.

Nå kommer det indikasjoner på at nyutviklet batteriteknologi ligger godt an til å bli anvendt i ubåtene som skal erstatte Ula-klassen om cirka åtte år:

På Euronaval, som pågår på Le Bourget utenfor Paris denne uka, viser verftet ThyssenKrupp Marine Systems (tkMS) prototyper på et nytt litiumionbatterisystem for ubåter som er utviklet i samarbeid med franske Saft.

Batteriet er tatt fram i forbindelse med utviklingen av den oppgraderte ubåtklassen 212 Common Design (CD), som Tyskland og Norge skal ha henholdsvis to og fire av. I så fall blir ubåtene blant de første i verden med li-ionbatterier.

• Må unngå Ula-tabben: Forhandler om 30 ubåt-milliarder til norsk industri

Vellykket testing

Dr. Rolf Wirtz, sjef i tkMS, påpeker at det er enorme taktiske fordeler ved å ta i bruk ny batteriteknologi. Et eksempel på det er at ubåten vil være i stand til å kjøre i maksimalhastighet uavhengig av batteriets ladetilstand. 

– Vi er i ferd med å gå inn i en ny æra for ubåtkonstruksjon. Sammenlignet med de velkjente blybatteriene, er litiumionbatterier langt mindre vedlikeholdskrevende og har en mye lengre levetid, heter det i en pressemelding tkMS har sendt ut i forbindelse med marinemessa.

På dette prosjektet samarbeider verftet med Saft (Société des Accumulateurs Fixes et de Traction), som har produsert batterier i 100 år. I 2016 ble selskapet kjøpt opp av Total.

De kommende norske ubåtene blir en videreutviklet versjon av 212A-klassen. Her er U36 i Oslo. Foto: StudioF2 Fotograf Ingar Næss

Det stilles naturlig nok ekstremt strenge sikkerhetskrav til ubåtbatterier. Brann

i neddykket tilstand kan ha katastrofale konsekvenser. Thyssenkrupp opplyser at de har gjennomført «ekstremt vellykkede» tester på celle- og systemnivå, og at de regner med å kunne fullføre det påkrevde testprogrammet i løpet av et år.

Verftet påpeker at det modulære designet gjør det mulig å tilpasse batterisystemet til en rekke marinefartøy og eksempelvis ettermontere det i ubåter som i dag har blybatterier. Det pågår et slikt arbeid for 214-klassen som brukes av Hellas, Sør-Korea og Portugal.

• Mer om teknologivalget: Norges nye ubåt kan bli først med litiumionbatterier — eller sist med blybatterier

FoU-samarbeid

ThyssenKrupp Marine Systems utfører batteriarbeidet for BAAINBw («Das Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr») som tilsvarer Forsvarsmateriell i Norge, og det er disse to organisasjonene som forhandler med verftet og står for kjøpet.

På samme måte utføres mye forskning og utvikling av Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) i samarbeid med tilsvarende tyske institutter, blant annet WTD 71 («Wehrtechnische Dienststelle für Schiffe und Marinewaffen der Bundeswehr, Maritime Technologie und Forschung»). 

Tidlig i 2018 inngikk Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) en ny samarbeidsavtale med flere tyske forskningsinstitutter om forskning og utvikling av teknologi til ubåter, missiler og minemottiltak. På ubåtprogrammet er nettopp litiumionbatterier blant samarbeidsområdene, herunder sikkerhetstesting av battericeller, batteristyringssystemer og levetidsvurderinger. 

Teknisk Ukeblad har tidligere fått opplyst fra verftet at 212A-klassens framdriftssystem må modifiseres for å møte kravene som stilles til 212CD. 

Ubåtene KNM Uredd og KNM Utstein (Type 210) i Trondheim havn under øvelse Trident Juncture. Fra 2022 skal den norske ubåtflåten reduseres fra seks til fire fartøy, noe som anses som nødvendig for å sikre drift av de gjenværende ubåtene til cirka 2028. Foto: Torbjørn Kjosvold / Forsvaret

Også de nye ubåtene skal ha luftuavhengig framdrift («Air Independent Propulsion», AIP), basert på brenselceller. Men de vil få tredje generasjons brenselcelle og ny generasjon synkronmotor («Permasyn»), begge deler i samarbeid med Siemens. For å kunne frakte hydrogenet trygt, lagres det i et metallhydrid. Dette er en legering av titan, jern og mangan, og det tar hydrogenet som en svamp. Det er relativt kompakt, veldig tungt og dyrt. Men det er et enkelt og pålitelig system der hydrogenet først tas ut når det behøves i brenselcella. 

Mens ubåtene i Ula-klassen jevnlig må til overflaten for å snorkle for at dieselgeneratorene skal få luft, vil erstatteren kunne operere i neddykket tilstand i hele 18 døgn. Derfor er det også aktuelt å forske på undervanns terrengnavigasjon, ifølge FFI. 

• DCNS tapte kampen i Norge: Franske ubåtbyggere bød Norge på helt ny teknologi

Tilbud i disse dager

På Euronaval vises det også fram kommende konsoller for neste generasjon kampsystem som er under utvikling i det norsk-tyske selskapet kta Naval Systems, som Kongsberggruppen eier sammen med tkMS og deres datterselskap Atlas Elektronik.

På tidspunktet avtalen ble inngått, for halvannet år siden, var Wirtz sjef i nettopp Atlas.

Det nye kampsystemet vil bygge videre på mange tiårs erfaring i Kongsberg og Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) der de spesielle topografiske forholdene langs norskekysten ble lagt til grunn i utviklingen, og kta har som mål at kampsystemet skal bli verdens mest avanserte.

For norsk industri er det dessuten viktig at dette systemet er garantert plass i alle ubåter fra thyssenkrupp framover, verdens ledende verft for konvensjonelle ubåter.

Prosjektet med å erstatte Ula-klassen har en kostnadsramme på over 42 milliarder kroner. Selve ubåtkontrakten er ventet å ende på minst 30 milliarder kroner.

Dette blir det snart mer klarhet i, ettersom det er ventet at BAAINBw og FMA mottar et såkalt modent og forhandlingsbart tilbud i løpet av oktober i år. Norge og Tyskland vil deretter sammen starte forhandlinger mot byggeverftet, der målet er å inngå kontrakt i 2019.