Erschienen am: 14.11.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN SPS-Special 2017

Massive Edelstahl-Energiekette für extreme Bedingungen

Sichere Funktion auf hoher See

Die North Sea Giant ist als Schiff u.a. dafür gebaut Unterseeanlagen sowie technische Einrichtungen zu installieren und zu warten. Aufgrund der besonderen massiven Bauweise und technischen Ausstattung ist sie unter extremen maritimen Bedingungen einsatzfähig. Die hohen Anforderungen gelten auch für das verbaute Kransystem und die darin eingesetzte Energieführung.


Das gesamte System wurde unter strengen Sicherheitsvorkehrungen im Rahmen eines Factory Acceptance Tests installiert und getestet.
Bild: Tsubaki Kabelschlepp GmbH

Angetrieben von fünf Propellern ist die North Sea Giant mit ihren zwei Kränen eines der größten Schiffe, die jemals in dieser Art gebaut wurden. Sie hat eine Länge von 161m und ist mit einer Breite von 30m für extreme Einsätze auf hoher See konzipiert. Mit mehreren Kransystemen ausgestattet verfügt das Schiff über eine Gesamtkapazität von fast 1.000t.

Einsatz unter extremen maritimen Bedingungen

Aufgrund der besonderen massiven Bauweise und fortschrittlichen technischen Ausstattung des Schiffes, ist die North Sea Giant unter extremen maritimen Bedingungen einsatzfähig. Mit einer Hebekapazität von 420t ist der SHS Tower Crane der norwegischen Firma AXTech darauf ausgelegt, in der Nordsee Unterseeanlagen sowie technische Einrichtungen zu installieren und zu warten. Er deckt eine Bewegung von 180° ab, was es ermöglicht, schwere Anlagen und Einrichtungen bis zu 400t von Deck des Schiffes in die See zu heben. Die Versorgung wird mit mehr als 15 Hydraulikschläuchen gewährleistet, die mit über 450bar befüllt werden. Aufgrund der Drehbewegung des Kranes ist es erforderlich die Schläuche während der Bewegung zu führen, um eine sichere Versorgung des Kranes zu gewährleisten. Aufgrund der extremen Seebedingungen während des Einsatzes mit schwenkenden Lasten ist die Energieversorgung eine entscheidende Schnittstelle, um die Funktion und vor allem die Sicherheit der gesamten Einrichtung zu gewährleisten.

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Besondere Engineering-Herausforderung

Um die größtmögliche Sicherheit und Standzeit für den Kran zu erreichen wurde entschieden, eine Energieführungskette für die Führung der Schläuche einzusetzen. Das System soll die Energieversorgung zu jedem Zeitpunkt unter extremen Wetterbedingungen am Fundament des Kranes, wenige Meter über der Wasseroberfläche, garantieren. Hierbei ist es unvermeidlich, dass die komplette Einrichtung regelmäßig zu 100 Prozent dem Salzwasser ausgesetzt ist. Durch die Schiffsbewegungen aufgrund des rauen Seeganges musste das System ebenso die nötige Stabilität garantieren. Mit diesen technischen Parametern und Einsatzbedingungen kontaktierte man unter anderem das Unternehmen Tsubaki Kabelschlepp, das letztendlich mit dem Projekt beauftragt wurde. Als mit der Projektierung der Energieführungskette gestartet wurde, waren bereits sämtliche Bauraumbedingungen aufgrund des vorhandenen und zum Teil bereits gefertigten Stahlbaus des Kranes gegeben. Hierdurch war gefordert, die gesamte Konstruktion der massiven Edelstahl-Energieführungskette und der dafür erforderlichen Stützkonstruktion in enger Abstimmung mit dem Kunden zu adaptieren. In Zusammenarbeit der verschiedenen technischen Abteilungen wurde mithilfe von 3D-Simulationen eine Komplettlösung entwickelt, die den limitierten Bauräumen und den extremen Anforderungen gerecht wird.

Fertigung und Testen unter hohen Qualitätsansprüchen

Die Herstellung sämtlicher Teile unterlag besonderen Anforderungen, um die Qualität der Teile sicherzustellen. Während der Fertigung wurde anhand eines umfangreichen Prüfablaufplanes die sichere und hochwertige Herstellung sämtlicher Komponenten kontrolliert. Wegen der besonderen Umgebungsbedingungen und der möglichen Gefahren, die von einem Ausfall der Energieführungskette ausgehen, unterlag jede Schraube einer Nachweispflicht, um den Kundenanforderungen gerecht zu werden und die Qualität sicherzustellen. Um die Zuverlässigkeit, Stabilität und Funktion des gesamten Energieführungssystems zu gewährleisten wurde es bei Tsubaki Kabelschlepp gemeinsam mit dem Kunden und Endkunden während eines Factory Acceptance Tests installiert und getestet. Dieser Testaufbau und -prozess unterlag strengen Sicherheitsvorkehrungen. Im Testumfang war auch ein Hochdrucktest der Schläuche während dem Bewegen der Energieführungskette gefordert. Hierbei wurden die Schläuche mit über 450bar gefüllt, um die realen Bedingungen an Bord zu simulieren. Im Anschluss wurde die gesamte Anlage für den finalen Betrieb freigegeben.

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Installation und Inbetriebnahme

Durch die gewonnenen Erfahrungen beim Testaufbau der Anlage bestand von Beginn an auch die Anforderung, dass Tsubaki Kabelschlepp für die sichere Montage und Inbetriebnahme verantwortlich ist. Aufgrund der Zeitschiene und der Montagekosten an Bord des Schiffes wurde gefordert, die Montagezeit von geschätzten 15 Tagen auf wenige Tage zu verkürzen. Die Stahlkonstruktion wurde so kreiert, dass eine Möglichkeit geschaffen war, die komplette Einrichtung in einer Montagehalle vorzumontieren, um diese Teilsegmente anschließend innerhalb kurzer Zeit und mit nur drei Hüben auf das Schiff zu heben. Hierdurch konnte die Montagezeit und die dadurch entstehenden Kosten deutlich reduziert werden. Aufgrund der Sicherheitsvorkehrungen wurden vorab mithilfe moderner Berechnungsprogramme die Stabilität und Tragfähigkeit des Systems geprüft, um den sicheren Hebeprozess von Land auf Schiff zu gewährleisten. Durch ein variables Befestigungssystem konnte das gesamte System schnell und sicher unter den vorgegebenen Toleranzbedingungen an Bord der North Sea Giant installiert werden. Mittlerweile ist das Schiff zwei Jahre mit dem neuen Kransystem erfolgreich auf See.