Hier gehört frischer Wind zum Arbeitsalltag: Am Center for Wind Power Drives (CWD) der Universität Aachen prüft ein Forscherteam Windkraftanlagen und entwickelt effizientere Antriebsstränge. Die Bauteile sind enorm schwer und die Windkraftexperten benötigen deshalb eine leistungsfähige Transportlösung. Konecranes konzipiert für das CWD einen Smarton mit sehr hoher Tragkraft und besonderen Smart Features – die beim Transport eigenständig für mehr Sicherheit sorgen.

Die Zukunft der Erneuerbaren Energien beginnt in Aachen jeden Tag aufs Neue: Am Center for Wind Power Drives (CWD) der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule forschen Wissenschaftler an On-Shore-Windkraftanlagen, um sie künftig effizienter, leiser und noch wirtschaftlicher zu konstruieren. Die Antriebstechnik steht dabei im Fokus der Forschung. Mit Simulationen stellen die Wissenschaftler natürliche Bedingungen nach, um mehr über Leistungs- und Akustikverhalten von Antriebssträngen zu erfahren. Eigens für diese Tests hat das CWD auf dem Campus-Gelände in Melaten nahe Aachen ein neues Gebäude gebaut und benötigt dafür eine spezielle Transportlösung. Konecranes hat als einer der weltweit führenden Experten für Kran- und Hebetechnik das CWD bei der Planung der Halle beraten und einen maßgeschneiderten Prozesskran für die gewünschten Aufgaben konzipiert: Jetzt unterstützt ein enorm leistungsfähiger Smarton die Wissenschaftler – samt speziellen Smart Features.

Zwei Hallenbereiche für Montage und Komponentenprüfungen

Bis zu 50 Wissenschaftler sind gleichzeitig in den beiden Montage- und Testbereichen der neuen CWD-Halle in Aachen im Einsatz. Der Smarton ist dabei das fahrende Bindeglied zwischen den einzelnen Hallenteilen und Prozessschritten. Mit seinen 120 Tonnen Tragkraft hebt er die Windenergieanlagen-Komponenten vom Schwerlasttransporter auf die Montagefläche. Dort bereiten die Mitarbeiter des CWD die Bauteile für den Forschungsbetrieb vor. „Zwischen den beiden Hallenbereichen ist eine bewegliche Lärmschutz-Trennwand eingezogen“, erklärt Ralf Baresel vom Vertrieb Schwerlastkrane bei Konecranes in Berlin. „Die Wand schützt die Mitarbeiter im Montagebereich während der laufenden Tests vor dem Maschinenlärm vom Prüfstand aus dem zweiten Hallenbereich.“ Überquert der Smarton mit seinen 21,20 Meter Spannweite und der Hubhöhe von 12,34 Metern die Trennwand, sorgt er selbst für eine sichere Überfahrt: In die Krankatze sind Endschalter integriert, die automatisch die Position des Lasthakens registrieren. Hat der Haken eine bestimmte Höhe oberhalb der Trennwand erreicht, geben die Schalter grünes Licht für die Überfahrt.

Der Dreh- und Angelpunkt der neuen Halle ist der Systemprüfstand, der für die Antriebstests eine Windkraftanlage mit vier Megawatt Leistung simulieren kann. „Die schweren Windanlagen-Bauteile mit dem Smarton in den Prüfstand zu positionieren, ist Zentimeterarbeit. Smart Features wie Micro-Speed und Arbeitsbereichsbegrenzungen sind dabei eine echte Unterstützung für den Kranführer“, erläutert Ralf Baresel. „Micro-Speed etwa setzt die Signale des Joysticks in Lastbewegungen um, die langsamer sind als üblich.“ So kann der Kranführer den gesamten Steuerungsbereich des Joysticks wie gewohnt nutzen und zugleich sind die Fahr- und Hebeprozesse erheblich präziser. Während des Transports sichern Arbeitsbereichsbegrenzungen die Umgebung in der Halle. Mit diesem Smart Feature kann der Kranführer virtuelle Transportkorridore definieren. „Der Smarton stoppt dann automatisch, bevor eine Last die Begrenzung überquert“, ergänzt Krantechnikexperte Baresel.

Automatische Zielpositionierung beschleunigt Transporte

Die Mitarbeiter des CWD der Universität Aachen tragen einen wichtigen Teil zur Energiewende bei. Denn der Antriebsstrang ist entscheidend für die Leistung einer Windkraftanlage und verbindet die Rotoren mit dem Generator im hinteren Teil der Anlage. Bewegen Windströmungen die Rotoren, leitet der Antrieb die Bewegungen an den stromerzeugenden Generator weiter. Die Wissenschaftler bilden diese Prozesse im Prüfstand des CWD realitätsnah ab und untersuchen dabei Performance und Geräuschemission der Antriebe. Dafür montieren sie neu entwickelte Antriebe zwischen virtuellen Rotoren und einer Verbindung zum Stromnetz. „Beim Transport der länglichen Antriebsstränge lassen sich mit der Arbeitsbereichsbegrenzung des Smarton sensible Bereiche der Halle wirksam schützen“, sagt Ralf Baresel.

Dank der Zielpositionierung transportiert der Smarton die Windkraftanlagen-Komponenten per Knopfdruck und setzt sie an vordefinierten Positionen ab.

Für mehr Sicherheit sorgt auch die Lastpendeldämpfung des Smarton. Sie verhindert, dass der Haken unkontrolliert schwingt. „Der Kran ist einfacher zu steuern und die Last muss nicht auspendeln, bevor sie abgesetzt werden kann. Bei Transporten spart das natürlich ungemein viel Zeit“, betont Ralf Baresel. Mit dem Smart Feature Zielpositionierung beschleunigt der Smarton speziell wiederkehrende Prozesse: Er transportiert die Windanlagen-Komponenten an eine vordefinierte Position – selbstständig und so lange, wie die Taste der Fernsteuerung gedrückt wird. „Ist die Zielpositionierung aktiviert, hebt der Smarton die Last auf die eingestellte Fahrhöhe, fährt zum Ziel und senkt die Last ab, ganz einfach.“

Präzise Nutzungsdaten

Truconnect Remote Service unterstützt das CWD beim Monitoring des Smarton. Das Datenferndiagnosetool erfasst Nutzungsdaten und ermöglicht vorausschauende Instandhaltung und Wartung. So spart das CWD Zeit, reduziert Ausfallzeiten und erhöht gleichzeitig die Verfügbarkeit. bw