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Installation der größten Offshore-Windkraft-Monopile-Fundamente aller Zeiten mit Unterstützung von Schaaf Technologie

Mit dem neuen Installationsschiff „Orion“ und des leistungsfähigsten Liebherr Krans HLC295000 bezogen auf seine Hubkapazität errichtet die Deme-Group Offshore-Windkraft-Monopile-Fundamente im Windpark Arcadis Ost1.

Der Windpark Arcadis Ost1 mit einer Gesamtleistung von 257MW befindet sich in der Ostsee nahe der Insel Rügen und wird ab 2023 zur Stromversorgung beitragen. Zur Erzeugung der erneuerbaren Energie aus Wind wird der Windpark mit Vestas Windkraftanlagen vom Typ V174-9,5MW ausgestattet.

Installationsschiff „Orion“
Quelle: https://deme-group.prezly.com/demes-next-generation-vessel-orion-successfully-installs-first-monopile-at-arcadis-ost-1#
Montage des Großwälzlagers am HLC295000 durch SCHAAF Service
Montage des Großwälzlagers am HLC295000 durch SCHAAF Service

Diese gewaltigen Ausmaße eines Monopile zeigen, dass bei der Errichtung in neuen Dimensionen gedacht werden muss.

Somit ist der Liebherr HLC295000 mit einer Hubkapazität von 5000 Tonnen und einer Auslegerlänge von 155 Metern ein wesentlicher Teil in der Errichterkette. Zur Verschraubung der drei Hauptbauteile des Kranturms wurden von Liebherr Verbindungsbauteile von Schaaf, dem führenden Unternehmen im Bereich Verbindungstechnologie, eingesetzt. Die insgesamt 660 Verschraubungsstellen der Größe M120 der Kransäule, aufgeteilt auf 3 Ebenen, sind mit Schaaf-Gewindebolzen und Schaaf-TTG-Muttern ausgestattet und sorgen für eine sichere, wartungsfreie Verbindung.

Mit dem von Schaaf entwickelten und patentierten TTG-Gewinde werden die Setzkraftverluste reduziert, was zur Folge hat, dass höhere Restvorspannkräfte erreicht werden können. Dabei wurde die Erzeugung der Vorspannkraft mittels Schaaf-Spezialvorspannwerkzeugen aufgebracht. Besondere Herausforderung in der Handhabung ergaben sich durch das Gewicht der Gewindebolzen von bis zu 100kg pro Bolzen und dem Gewicht der TTG-Muttern mit 23kg je Mutter.

Bemerkenswert ist die von Schaaf bereitgestellte Dokumentation. Über eine integrierte Längenänderungsmessung während des Spannprozesses wurde die Dehnung der Gewindebolzen in Echtzeit gemessen und in einem Mobilen Montage Dokumentations System (MMDS) als Vorspannkraft niedergeschrieben. Durch diesen Prozess wird der Schraubfall transparent und eine signifikante Protokollierung des Schraubfalls ist möglich. Neben der integrierten Längenmessung während des Spannprozesses ist eine ΔL-Kontrolle zu Wartungszwecken möglich. Dies ist durch die Besonderheit der Gewindebolzen machbar. Diese verfügen über einen sogenannten spannungslosen Stab, durch welchen eine Längenänderung zwischen ungespanntem Zustand und verspanntem Zustand widerspiegelt. Diese Messung kann zu Wartungszwecken erneut erfolgen und so Rückschlüsse auf etwaige Setzkraftverluste während des Betriebs abbilden.

Schaaf ist somit als Systemlieferant sowohl bei den Verbindungsbauteilen, den Werkzeugen, bei der Montage als auch bei der Dokumentation der Schraubfälle des HLC295000 maßgeblich beteiligt.

VESTAS Windkraftanlagen V174-9,5MW
Quelle: https://www.vestas.com/en/products/offshore/v174-9-5-mw-
ExpaTen 3D Ansicht offen

Die von der Orion aufgebauten Monopiles dienen als Fundamente für die Vestas Windkraftanlagen V174-9,5MW. Im Antriebsstrang dieser Anlagen kommen ebenfalls Verbindungselemente von Schaaf zum Einsatz.

Damit aus Wind Strom gewonnen werden kann, muss die Drehbewegung der Flügel zum Generator weitergeleitet werden. Im Antriebsstrang der V174 Windkraftanlage werden flexible Kohlefaser-Verbundwerkstoff-Kupplungen eingesetzt, um das Getriebe vor Vibrationen und schwellenden Lasten zu schützen. Schaaf stellt hierbei die Verbindung der Kupplungshälften zur Rotor- und Getriebewelle mit ExpaTen QL her.

Die Bezeichnung ExpaTen setzt sich aus den Bestandteilen Expa für Expansion,Ten für Tension und QL für Quick Locking zusammen. Durch die Expansion (Aufweitung) entsteht eine 100% Formschluss in der Flanschbohrung, wohingegen durch die Zugspannung (Tension) ein Reibschluss in der Trennfuge gewährleistet wird. Durch das innovative Design der ExpaTen QL ist es möglich, auf sehr kleinem Bauraum das extreme Drehmoment der Flügeldrehbewegung zu übertragen. Jeweils 40 Stück der ExpaTen QL sorgen hier für eine effiziente, präsize und spielfreie Verbindung der Bauteile. Neben der vollständigen Dokumentation bei der Kupplungsmontage überzeugt der ExpaTen QL aufgrund der Wiederverwendbarkeit, der einfachen und schnellen Montage sowie Demontage auch bei offshore Wartungsarbeiten an Getriebe und Rotorwelle.

Mit Schaaf Technologie kann aus Wind effizient und ressourcenschonend Energie gewonnen werden!

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