Wirtschaft

Die „Innovation“ (hier am Pier von Bremerhaven) ist Europas größtes Errichterschiff für Offshore-Windenergieanlagen. (Foto: dpa)

11.08.2017

Industrie 4.0 auf hoher See

Condition Monitoring-Technik sichert Windanlagenmontage im Offshore-Bereich

Industrie 4.0 kommt auch im Offshore-Bereich an. Neben Windparks nutzen auch zunehmend Schiffe ein Condition Monitoring-System zur Zustandsüberwachung ihrer mechanischen Bauteile. Dazu gehört die „Innovation“, ein zum Aufbau von Windenergieparks in der Nord- und Ostsee eingesetztes Spezialschiff. Zur Stabilisierung im Wasser bei der Windanlagenmontage fährt die „Innovation“ mittels sogenanntem Jack-Up- System vier Hubbeine aus, die das Schiff aus dem Wasser heben. Für die präzise Messung und Verteilung der Kräfte, die auf jedes der vier Beine wirken, sorgt Condition Monitoring- Technik von Siemens.

„Gesundheitszustand“ der Bauteile im Blick


In der Offshore-Branche halten Industrie 4.0-Lösungen und ganz konkret das Condition Monitoring vermehrt Einzug. Neben Windparks setzen auch mehr und mehr Schiffe auf die effiziente Zustandsüberwachung der im Einsatz befindlichen technischen Komponenten, wie beispielsweise der Antriebe, um die Sicherheit zu verbessern und Ausfälle zu vermeiden. Mit der sogenannten Fourier- Analyse, der frequenzselektiven Diagnose von Schwingungen, werden die Vibrationen von Komponenten analysiert.

Das Frequenzspektrum dieser Vibrationen gibt Auskunft über den „Gesundheitszustand“ der Bauteile. Siemens bietet dazu das auf Predictive Maintenance spezialisierte Condition Monitoring-System Siplus CMS (Condition Monitoring System) 1200, das aus einer Simatic S7-1200 CPU (Computer Processing Unit) und dem Condition Monitoring-Signal- Modul SM 1281 besteht. Das System ist in der Lage, die Daten von bis zu 28 Vibrationssensoren zu erfassen, zu speichern, auszuwerten und zu visualisieren.

Im vollbeladenen Zustand 30 000 Tonnen schwer


Neben den Vibrationen spielen auch weitere mechanische Belastungen eine Rolle, bei Schiffen beispielsweise die Montage von Windenergieanlagen in den unruhigen Gewässern der Nord- und Ostsee. Das ist nur mit Spezialschiffen wie Europas größtem Errichterschiff, der „Innovation“ aus der Flotte der HGO InfraSea Solutions GmbH & Co. KG, möglich, die einen Kran mit bis zu 1500 Tonnen Hubkraft an Bord hat. Beim Kraneinsatz wird das Schiff durch vier Hubbeine (Legs) stabilisiert, die das Schiff aus dem Wasser heben.

Dieses Jack-Up-System, das im vollbeladenen Zustand 30 000 Tonnen wuchten muss, wird von insgesamt 96 Elektromotoren angetrieben. Um das Schiff stabil aus dem Wasser zu heben, ist ein sogenanntes „Preloading“ nötig, bei dem die Beine in Zweierpaaren immer wieder auf den Grund herabgelassen werden, Druck aufbauen und so den Untergrund verdichten. Der Vorgang wird so oft wiederholt, bis das Schiff komplett auf den vier Beinen steht.

Für eine präzise Kraftverteilung während des Preloading-Vorgangs kommt auf der „Innovation“ das Condition Monitoring-System Siplus CMS 4000 zum Einsatz, das Messgrößen wie statische und dynamische Beinkraft und Motorströme konstant aufzeichnet und darstellt sowie eine Auswertung von bis zu 180 Kanälen und die Programmierung individueller Modelle und Algorithmen ermöglicht. Die Daten können via Satellit und „Common Remote Service Plattform“ (cRSP) von Siemens auch zum Festland übertragen werden. (BSZ)

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