Hebewerkzeug für Montage von Riesen-Rotorblättern

Die Hebevorrichtung macht die Montagearbeiten sicherer und lässt beim Aufbau höhere Windstärken zu. Bisher werden die Rotorblätter mit langen Klemmwerkzeugen am Kran vom Installationsschiff an die Nabe gehoben. Das Blatt wird an zwei Stellen mit Seilen am Werkzeug fixiert. Diese Seile müssen von den Monteuren mit der Hand befestigt und gespannt werden.

Je nachdem wie viele Rotorblätter auf dem Schiff gestapelt sind, arbeiten die Monteure dabei viele zehn Meter über Deck, auch nachts und bei rauem Wetter. Das neue Werkzeug montiert und spannt diese Seile vollautomatisch und wird bequem und sicher von Deck aus gesteuert.

Siemens entwickelte die Vorrichtung für die Serien-Installation seiner neuen D6-Plattform-Windturbinen. Traditionell werden beim Bau von Windenergieanlagen die Rotorblätter an der Nabe vormontiert und dieser Stern dann am Rotor an der Turmspitze installiert. Vorwiegend an Land, aber zunehmend auch auf See wird die sogenannte Einzelblattmontage gebräuchlich. Dabei ist die Nabe bereits im Rotor installiert und jedes einzelne Blatt wird mit dem Kran an den Turm gehoben und von Monteuren im Maschinenhaus montiert.

Für die 75 Meter langen und 25 Tonnen schweren Rotorblätter der neuesten Generation kommt nur die Einzelblattmontage in Betracht. Ein vormontierter Stern mit 154 Metern Durchmesser und mehr als 75 Tonnen Gewicht könnte kaum mehr transportiert und an der Nabe ausgerichtet werden. 

Die Ingenieure von Siemens Wind Power suchten daher nach einer vollautomatischen Lösung für die Serien-Montage der riesigen Rotorblätter. Außerdem sollte sie auch bei steifem Wind einsatzfähig sein, um das Errichterschiff möglichst effizient zu nutzen. Eine Herausforderung lag deshalb darin, eine möglichst leichte Vorrichtung zu bauen, die dennoch genügend Stabilität bietet.

Das neue Hebewerkzeug ist 14 Meter lang, acht Meter hoch und 78 Tonnen schwer. Es ermöglicht eine Montage bei Windgeschwindigkeiten bis zu 14, in Böen bis zu 19 Metern pro Sekunde – das entspricht Windstärke sieben. Bisher liegt das Limit für Einzelblattmontagen bei Windgeschwindigkeiten von 12 Metern pro Sekunde. 

Die Seile zum Sichern der Rotorblätter werden von dem Hebewerkzeug automatisch gespannt und gelöst. Es ist deshalb auch geeignet, um bei künftigen Wartungsarbeiten montierte Rotorblätter abzunehmen. Um sicherzustellen, dass das Rotorblatt in jedem Fall sicher zurück an Deck gebracht werden kann, sind alle Funktionen redundant ausgeführt. Außerdem kann das neue Werkzeug drehen, kippen und schwenken.

So kann es Rotorblätter unabhängig von deren Lage vom Schiff aufnehmen. Und man kann man das Rotorblatt beim Montieren kippen oder schwenken, um es genau in die Nabe einzupassen. Bisherigen Techniken lassen ein solches Nachjustieren nicht zu.  Seinen ersten Einsatz hat die Hebevorrichtung seit diesem Sommer beim Bau des Windparks Westermost Rough vor der Ostküste Großbritanniens, wo Siemens 36 Windenergieanlagen mit 75 Meter langen Rotorblättern installiert. (2014.09.5)