Antriebs- und Steuerungslösung hebt japanisches Spezialschiff aus dem Meer

23.03.2017 00:00

Antriebs- und Steuerungslösung hebt japanisches Spezialschiff aus dem Meer

Das japanische Unternehmen GustoMSC hat Bosch Rexroth mit der Konstruktion, Fertigung und Inbetriebnahme des Antriebs- und Steuerungssystems für ein „Continuous Jacking System“ (CJS) beauftragt...

Das japanische Unternehmen GustoMSC hat Bosch Rexroth mit der Konstruktion, Fertigung und Inbetriebnahme des Antriebs- und Steuerungssystems für ein „Continuous Jacking System“ (CJS) beauftragt. Das System ist für ein japanisches Spezialschiff bestimmt, das Windenergieanlagen auf See installieren wird. Das CJS besteht aus 48 synchronisierten Hydraulikzylindern. Das System hebt das Schiff in einer einzigen flüssigen Bewegung aus dem Wasser und verwandelt es somit in eine stabile „Konstruktionsplattform“.

Bosch Rexroth entwickelt seit den 60er Jahren integrierte Antriebs- und Steuerungslösungen für „Jacking-Systeme“. Sie dienen dem Anheben und der Installation von Öl- und Gasplattformen, Offshore-Windenergieanlagen sowie der Positionierung und Stabilisierung von Bagger-, Bergbau- und Konstruktionsschiffen. CJS heben bis zu mehrere zehntausend Tonnen Gewicht in einer einzigen, präzisen und kontrollierten Bewegung an. Rexroth hat in den vergangenen 50 Jahren ein fundiertes Know-how für Jacking-Systeme aufgebaut, das GustoMSC überzeugt hat. Die neue Konstruktion des Hebesystems verkürzt die Zeit, in der sich das Schiff in der Spritzwasserzone befindet, drastisch. Das japanische Schiff wird bei normalen Wetter- und Seegangsbedingungen an nur einem Tag Windenergieanlagen auf dem Meeresboden errichten.

Stabiles Konstruktionsschiff

Das CJS besteht aus vier robusten Stahlbeinen, an denen sich jeweils vier bewegliche Heber befinden, die mit je zwei Hydraulikzylindern verbunden sind. Zuerst werden die Beine kontrolliert im Meeresboden verankert. Danach wird das Schiff vollständig aus dem Wasser gehoben. Das Bewegungsmuster für die dreidimensionale Stabilisierung des Schiffs und das Heben oder Senken bei konstanter Geschwindigkeit ist extrem komplex. Die Steuerung schließt über Wegmess- und weitere Sensoren den Regelkreis für jeden Zylinder und treibt die Integration von Hydraulik, Elektronik und Software voran.

Während der Hebebewegung sind insgesamt 32 hydraulische Hubzylinder im Einsatz. 16 weitere Zylinder bewegen Verriegelungsbolzen. Die Steuerung besteht aus Ventilblöcken sowie Steuerelektronik mit Software. Tests und Inbetriebnahme finden vor Ort bei GustoMSC in Japan statt.

Schutz gegen Extrembedingungen

Die in der Offshore-Branche herrschenden Extrembedingungen wie die aggressive salzhaltige Umgebung stellen außergewöhnliche Anforderungen. Rexroth schützt die Zylinder mit der Oberflächentechnologie Enduroq vor Korrosion. Dabei nutzt Rexroth verschiedene Enduroq-Technologien, in diesem Fall die HVOF-Beschichtung Enduroq 2000. In die Zylinder integriert Rexroth das Wegmesssystem CIMS. Es basiert auf Markierungen im Grundmaterial der Kolbenstange, die der Sensor durch die Enduroq-Schutzschicht misst. Er erfasst die Stangenposition mit einer Genauigkeit von Zehntelmillimetern. Die Daten der CIMS-Sensoren bilden auch die Basis für eine zustandsbasiertes Wartung „Condition Monitored Maintenance“.

Modular Hydraulic Power Unit (MHPU)

Die hydraulische Steuerung des CJS erfolgt über die speziell für den Marine- und Offshore-Markt entwickelte und Ende 2016 eingeführte Modular Hydraulic Power Unit (MHPU) von Rexroth. Eine Lloyd Zertifizierung war Teil der Entwicklung, weitere Klassifizierungen wie ClassNK für dieses Projekt sind schnell möglich. Die High-end-Aggregate decken das Leistungsspektrum von 350 bis 3.000 kW bei Arbeitsdrücken bis zu 350 bar ab. Anwender konfigurieren aus vordefinierten Optionen ihr maßgeschneidertes Aggregat. Der modulare Aufbau ermöglicht eine sehr wirtschaftliche Fertigung ohne Kompromisse bei Zuverlässigkeit und Effizienz. Für den Antrieb der Pumpenbaugruppen sorgen effiziente IE3-Elektromotoren. MHPU ist bereits jetzt mit zusätzlichen Sensoren und Schnittstellen für die Einbindung in das Internet der Dinge und die Online-Zustandsüberwachung ausgerüstet. Rexroth gewährleistet über den weltweiten Service überall kompetente Unterstützung, einschließlich eines schnellen Ersatzteilservices.

Das System in Bewegung zeigt diese Animation:

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