Tagungsband - DMT BergbauForum

MODernISIerUnG UnD aUtOMatISIerUnG / a12
automatisierung von Großgeräten in den
Braunkohlentagebauen der rWe Power aG
Der Wettbewerb zwischen den energieträgern und die komplexen
politischen rahmenbedingungen erfordern kontinuierliche effizienz-
steigerungen in der gesamten Wertschöpfungskette der Braunkohlengewinnung.
Um dieses ziel nachhaltig zu erfüllen, verfolgt die Sparte
tagebaue der rWe Power aG u. a. die Strategie, die Bergbauprozesse
– soweit wirtschaftlich sinnvoll und technisch machbar – zu automatisieren.
Die zielsetzungen sind dabei ein gleichmäßiger reproduzierbarer
Betrieb der Großgeräte zur vermeidung von Überlastungen
und Schäden sowie Personalkostensenkungen. In einer mehrstufigen
Strategie soll der automatisierungsgrad der Großgeräte – Bagger mit
18
Beladewagen sowie absetzer mit Bandschleifenwagen (BSW) – sukzessive
erhöht werden. Die vorhaben stellen eine besondere herausforderung
an die Ingenieure dar, da die Großgeräte sowohl in den
Dimensionen wie auch in der techn. ausprägung einzelanfertigungen
sind. So müssen für die automation neue techniken entwickelt und
existierende Produkte so integriert werden, dass sie sowohl den rauen
Umgebungsbedingungen des tagebaubetriebes standhalten als auch
die speziellen automatisierungsaufgaben mit ihren sicherheitstechnischen
erfordernissen erfüllen.
Die automation der Großgeräte bei rWe Power erfolgt in drei Schritten:
Schritt 1
In diesem automatisierungsschritt, der im Jahr 2000 begonnen wurde,
wurden zunächst die schienengebundenen Bunkergeräte vollautomatisiert.
ab ca. 2002 wurden die BSW‘s der absetzer vollautomatisiert,
die Beladewagen teilautomatisiert, absetzer mit Funkfernsteuerungen
und videosystemen ausgerüstet. Mit diesem bereits abgeschlossenen
Schritt konnten 30 % der Bedienmannschaft eingespart werden.
Schritt 2
Dieser Schritt befindet sich aktuell in der Umsetzung und lässt sich in
drei Kernaufgaben einteilen:
n vollautomatisierung Beladewagen
ziel der vollautomatisierung des Beladewagens ist es, aufbauend
auf der teilautomatik (regelung des aufgabetisches), die lenkung
und Fahrt des Beladewagens sowie die verstellantriebe des Beladetisches
vollautomatisch so zu steuern, dass der Beladewagen den
Baggerbewegungen folgt. Die vollautomatik wurde beim Pilotgerät
in 2010 implementiert und erfüllt seitdem die definierten anforderungen.
Weitere Geräte befinden sich in der Umsetzung.
n teilautomatisierung des Baggerprozesses – prädiktive
Förderleistungsautomatik
Bedingt durch die Schnittgeometrie und die Fahrweise des Baggers
schwankt der Förderstrom bei manuellem Betrieb stark. Durch
erfassen von Spantiefe und -höhe und Schwenkgeschwindigkeit
wird ein Fördermodell gebildet, welches der regelung erlaubt, den
Förderstrom zu steuern. zur Messung der o. g. Spantiefe und -höhe
wird modernste radartechnologie verwendet. Die automatisierung
sorgt so dafür, dass die vorgegebene Förderleistung mit möglichst
geringer Schwankungsbreite automatisch eingehalten wird. Die
Funktionalitäten werden aktuell im Pilotprojekt getestet.
n automatisierung der Übergabe BSW-absetzer
Dieser automatisierungsschritt sieht vor, dass die Übergabe vom
BSW auf den absetzer vollautomatisiert wird. Folglich muss hier eine
genaue sensorische erfassung zwischen abwurfband und Übernah-
metrichter erfolgen. Die antriebe von Fahrwerk und Schwenkwerk
müssen präzise von der automatik ausgerichtet werden. zudem ist
eine Möglichkeit zur lenkung von hauptgerät und ggf. Stützwagen,
z. B. in der Funkfernsteuerung, vorzusehen. Die vollautomatik
wurde beim Pilotgerät in 2010 implementiert und erfüllt inzwischen
die definierten anforderungen. angestrebt ist, diesen automationsschritt
bis etwa 2018 abzuschließen.
Schritt 3
Der Schritt zielt darauf ab, den Baggerprozess vollständig zu automatisieren,
so dass vordefinierte, standardisierte aufträge abgearbeitet
werden. Die grundsätzliche Machbarkeit dieses vorhabens ist in einem
Piloten nachzuweisen. Weiter soll der Kippvorgang des absetzers für
regelprofiile und für „Planschütten“ vollautomatisiert werden. Dieses
Projekt ist heute eher vision als konkretes technisches vorhaben. rWe
Power stellt sich vor, dieses vorhaben ab etwa 2018 umzusetzen, wenn
die aktuellen automationsschritte revierweit umgesetzt sind.
Mit den drei Schritten wird der automatisierungsgrad vorangetrieben,
der Betrieb der Großgeräte vollkommen ohne Personal aber nicht
erreicht. es sollen Überlastungen der Förderanlagen vermieden, Schäden
minimiert und somit Produktionskennziffern und Betriebskosten
optimiert werden. Die automatisierung greift damit die wesentlichen
Kostenblöcke des Braunkohlenbergbaus an.
patric zapp
rWe Power aG, Frechen
19