Wellen, Wind und Wetter: On- und Offshore-Windkraftanlagen sind während ihres Betriebs zu Wasser und an Land unterschiedlichsten Belastungen ausgesetzt. Im neuen Hannoveraner Testzentrum „Tragstrukturen“ untersuchen Wissenschaftler die Auswirkungen von Umwelteinflüssen auf Windenergieanlagen. In Zeitraffersimulationen beobachten sie das Ermüdungsverhalten von Trag- und Fundamentstrukturen. Ziel sind verlässliche Prognosen. Mit den Ergebnissen entwickeln die Wissenschaftler neue Bauweisen für höhere Anlagenverfügbarkeit und gesteigerte Kosteneffizienz.

Lasteinleitungskonstruktionen: Im neuen Testzentrum prüfen Wissenschaftler Tragstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen.

In Hannover-Marienwerder hat das Forschungszentrum dafür eine neue Versuchshalle mit Werkstatt, Grundbauversuchsgrube und Spannfeld sowie einem Komponententeststand gebaut. Darin testen die Experten die Modelle der tragenden Strukturen von Windkraftanlagen im Maßstab von 1:10 bis 1:3,5. Für die verschiedenen Transportprozesse innerhalb des Testzentrums benötigt die Universität mehrere Krane. Konecranes hat vier leistungsfähige, an die Prozesse angepasste Krane konzipiert: drei Zweiträgerbrückenkrane und einen Einträgerbrückenkran.

Vier Krane für Versuchshalle, Werkstatt und Teststand

Für die Umweltsimulationen müssen zwei der neuen Zweiträgerbrückenkrane die bis zu sieben Meter langen und bis zu drei Tonnen schweren Windanlagenteile aus massivem Stahl sowie die für die Versuchsaufbauten benötigten Stützportale und -strukturen von CFM in der Versuchshalle transportieren. Die beiden Krane haben jeweils eine Tragkraft von 25 Tonnen, 15,35 Meter Spannweite und eine Hubhöhe von 25 Metern und laufen auf einer 45 Meter langen Kranbahn.

Eine große Sandgrube: Ein Zweiträgerbrückenkran von Konecranes ist mit einem motorgesteuerten Zweischalengreifer ausgestattet.

Einer der beiden Krane ist mit einem Greifer ausgestattet, der über die integrierte Steuerung das Befüllen der zehn Meter tiefen Versuchsgrube ermöglicht „Die Universität Hannover hat sehr genaue Anforderungen gestellt, welche Krane sie in den verschiedenen Bereichen der Versuchshalle benötigt“, sagt Hardy Eix vom Vertrieb Industriekrananlagen bei Konecranes in Langenhagen und ergänzt: „Wir haben deshalb Krane konzipiert, die alle Anwendungen abdecken und die Fahrantriebe zusätzlich mit Frequenzumrichtern ausgestattet, um das Lastpendeln, insbesondere im Greiferbetrieb, zu vermindern.“

Um exakte Messergebnisse zu erhalten, ist die genaue Abbildung der Bodenbeschaffenheit des späteren Windanlagen-Standorts entscheidend. Deshalb leiten die Experten Wasser in die 1.250 Kubikmeter fassende Versuchsgrube. Zusätzlich füllt einer der beiden Zweiträgerbrückenkrane mittels eines motorgesteuerten Zweischalengreifers mit fünf Kubikmeter Fassungsvermögen Sand aus dem außen gelegenen Lager ein.

Auch in der Werkstatt des neuen Testzentrums Tragstrukturen Hannover ist ein Einträgerbrückenkran von Konecranes mit fünf Tonnen Tragkraft im Einsatz.

Im Komponententeststand benötigen die Wissenschaftler ebenfalls einen leistungsfähigen Kran für präzise Hub- und Positionierungsprozesse. Hier kommt ein weiterer Zweiträgerbrückenkran mit 20 Tonnen Tragkraft, 9,15 Meter Spannweite und 6,40 Meter Hubhöhe zum Einsatz. In der Werkstatt nutzen die Mitarbeiter des Forschungszentrums einen von Konecranes installierten Einträgerbrückenkran mit fünf Tonnen Tragkraft, 7,70 Meter Spannweite und 4,27 Meter Hubhöhe. Sie bauen damit Hilfsstrukturen aus Stahl, an denen sie die Messtechnik für die Tests mit den Tragstrukturen installieren. Die moderne und langlebige Technologie der Krane sorgt in allen Arbeitsbereichen des Testzentrums für eine hohe Verfügbarkeit und reibungslose Prozesse. Zusätzlich zu den Brückenträgerkranen hat Konecranes auch die jeweiligen Kranbahnen in Versuchshalle, Werkstatt und Komponententeststand installiert.

Minimierter Hakenabstand zu den Seitenwänden

„Eine weitere Besonderheit ist das geringe seitliche Anfahrmaß der Laufkatzen. Dafür wurde die Krangeometrie so konzipiert, dass die Kranbrücke auf den Kopfträgern aufliegt. Nur so waren wir in der Lage, den Hakenabstand zu den Seitenwänden auf ein Minimum zu reduzieren, so dass der benötigte Spielraum für die Hebeprozesse gewährleistet werden konnte“, erläutert Hardy Eix.

Optional sind die beiden Zweiträgerbrückenkrane mit Vorrichtungen für eine spezielle Kranbeleuchtung mit vier Strahlern ausgerüstet. Sie könnte über die Funkfernsteuerung aktiviert werden, die auch den motorgesteuerten Zweischalengreifer zum Verladen des Sands dirigiert. Damit kann sich der Bediener frei in der Halle bewegen und hat gute Sicht bei allen Transportprozessen. bw