Condition Monitoring sichert Offshore-Windparkmontage

MVS Import 10. August 2017 Technik

Industrie 4.0 kommt auch im Offshore-Bereich an: Neben Windparks nutzen auch zunehmend Schiffe ein Condition Monitoring-System zur Zustandsüberwachung ihrer Bauteile. So auch die „Innovation“, die beim Aufbau von Windenergieparks in Nord- und Ostsee zum Einsatz kommt und sich zur Stabilisierung auf vier Hubbeine stützen kann, die das Schiff aus dem Wasser heben.

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 untersucht; 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 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.

Zustandsüberwachung auf Spezialschiffen

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 eine Aufgabe für Spezialfahrzeuge wie das europaweit größte Errichterschiff, die „Innovation“ aus der Flotte der HGO InfraSea Solutions.

Ihr Bordkran besitzt eine Hubkraft von bis zu 1 500 Tonnen. Beim Kraneinsatz wird das Schiff durch vier Hubbeine stabilisiert, die das Schiff aus dem Wasser heben. Dieses sog. 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 so genanntes „Preloading“ nötig, bei dem die Beine in Zweierpaaren immer wieder auf den Grund herabgelassen werden, Druck aufbauen und so den Untergrund verdichten. Dieser 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: Es zeichnet Messgrößen wie statische und dynamische Beinkraft und Motorströme konstant auf und ermöglicht die Auswertung von bis zu 180 Kanälen sowie die Programmierung individueller Modelle und Algorithmen. Die Daten können via Satellit und „Common Remote Service Plattform“ (cRSP) von Siemens auch zum Festland übertragen werden.

Ursula Lang ist für die Siemens AG im Bereich der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit tätig.