DER KONSTRUKTEUR ASB 2017

GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN
Geschwindigkeiten von geschätzten 5 m/s vorkommen. An dieser
energiereichen Stelle entsteht das größte Gezeitenkraftwerk der
Welt. Das Vorhaben erstreckt sich in ca. 30 m Tiefe auf einer Grundfläche
von über 10 km 2 und wird von der schottischen Projektierungsfirma
MeyGen Limited realisiert. Der Bau des Turbinenfelds
erfolgt in mehreren Phasen. In der ersten Ausbaustufe wurden zu
Beginn des Jahres vier Unterwasserturbinen der Hersteller Atlantis
Resources Limited und Andritz Hydro Hammerfest auf dem
Meeresgrund installiert. Weitere 80 Turbinen sollen bis 2022 folgen
und eine Gesamtleistung von 86 MW erzielen. Das Fernziel des
Gezeitenprojekts liegt bei insgesamt 398 MW. MeyGen würde dann
das derzeit weltweit größte Gezeitenkraftwerk von Sihwa-ho in
Süd korea mit 254 MW überflügeln.
Die AR1500 der Firma Atlantis Resources Limited ist eine von
zwei Hochleistungsturbinen, die auf dem Boden der Meerenge
verankert wurde. Die Turbine misst eine Gesamthöhe von 22,5 m.
Ihre Gondel ist knapp 11 m lang und wiegt 150 t. An ihrer Spitze
befinden sich drei verstellbare Rotorblätter mit einem Gesamtdurchmesser
von 18 m. Die Turbinengondel ist auf dem Turm um
360° drehbar gelagert. Um die Energie von Ebbe und Flut gleichermaßen
zu nutzen, richtet ein Azimutlager mit einem Antriebsund
Arretierungssystem die Gondeln bei jedem Gezeitenwechsel
neu aus. Dafür wird der Antriebsstrang der Turbine fixiert. In der
AR1500 kommen hierfür insgesamt drei elektromechanische
Bremsen der Bauart EMB-STOP M-A-xx-F Lever von KTR zum Einsatz.
Die aktiven Schwimmsattelbremsen, sogenannte Floater, erzeugen
Klemmkräfte bis jeweils 125 kN. Sie sind direkt hinter dem
Generator angeordnet und in der Regel geöffnet. Die Rotorbremsen
schließen, sobald die Turbine beim Gezeitenwechsel in die neue
Strömungsrichtung gedreht wird. Anschließend werden die Systeme
wieder geöffnet und die Meeresströmung kann die Rotorblätter
erneut antreiben. Die Bremsen sind als Haltebremsen ausgelegt,
können in Ausnahmesituationen aber auch zur Notbremsung eingesetzt
werden. Die elektromechanischen Systeme sind selbsthemmend,
was bedeutet, dass die Stromzufuhr abgeschaltet werden
kann, sobald die Bremsen zugefahren sind. Sollte die Stromzufuhr
einmal unerwartet abfallen oder gar unterbrochen werden,
bleibt die Anpresskraft aufgrund der Selbsthemmung
erhalten. Im Umkehrschluss heißt das, dass die Bremsen keine
elektrische Energie verbrauchen, wenn sie im geöffneten, betriebsbereiten
Stand-by-Modus sind. Die unterbrechungsfreie
Stromversorgung der AR1500 ermöglicht eine Aktivierung der
Bremssysteme zu jeder Zeit.
FÜR JEDEN ZWECK DIE RICHTIGE BREMSE
Ob elektromechanisches oder hydraulisches System, die Vorgehensweise
bei der Projektierung bleibt immer dieselbe: Die Bremsen
werden auf die individuellen Gegebenheiten jeder Anwendung
angepasst und aufeinander abgestimmt. Dazu kommen Temperaturberechnungen,
Spannungsberechnungen in der Bremsscheibe,
FEM-Analyse und Bremszeitberechnungen und schließlich die
Inbetriebnahme der Anlage und Wartungsdienstleistungen im
Lebenszyklus sowie Schulungen für die Wartungsteams.
Bilder: Aufmacher + 01 KTR Systems GmbH, 02 Atlantis Resources Limited
www.ktr.com
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
"OB HYDRAULISCH ODER
ELEKTROMECHANISCH
– UNSERE BREMSSYSTEME
SIND SO AUSGELEGT, DASS
SIE FLEXIBEL EINGESETZT
WERDEN KÖNNEN"
Dr. Norbert Partmann,
Geschäftsführer KTR
Brake Systems GmbH
Bei der Wahl des richtigen
Bremssystems gilt es, die unterschiedlichsten
Aspekte wie
Platzbedarf, Betätigungsart,
Klemmkraft und Reaktionszeit bis
hin zur Kundenpräferenz zu
berücksichtigen. Deshalb sollte
der Anwender unbedingt auf die
Beratung der Bremsenspezialisten
vertrauen. Sie stellen sicher,
dass für jede Applikation die
optimale Bremse zum Einsatz
kommt.
www.DerKonstrukteur.de
GEGENÜBERGESTELLT
KTR-STOP
EMB-STOP
System Hydraulisch Elektromechanisch
Bauarten
- Festsattelbremse
- Schwimmsattelbremse
- Azimutbremse
- Schwimmsattelbremse
- Azimutbremse
- Rotor Lock
- Rotor Lock
Betätigungsart Aktiv oder passiv Aktiv oder passiv
Klemmkräfte
Klemmkrafteinstellung
- Bis 1 400 kN
(passive Ausführung)
- Bis 542 kN
(passive Ausführung)
- Vor Ort möglich
- Geregelt (mittels Steuerung)
- Bis 65 kN
(passive Ausführung)
- Bis 1 600 kN
(passive Ausführung)
- Ab Werk möglich
- Geregelt (mittels Steuerung)
Reaktionszeit Ab 0,1 Sekunden Ab 0,014 Sekunden
Einsatztemperatur Von -40 °C bis +50 °C Von -40 °C bis +50 °C
Platzbedarf
Geringer Bauraum an der
Bremsscheibe erforderlich
Größerer Bauraum an der
Bremsscheibe notwendig, dafür
kein zusätzlicher Platzbedarf
erforderlich
Wartung Wartungsarm Nahezu wartungsfrei
Einsatzgebiet
Besonderheiten
- Variabel
- Besonders geeignet für raue
Umgebungsbedingungen
- on- und Offshore
- Hohe Leistungsdichte
- Geregelte Bremsvorgänge mittels
elktronischer
Steuerung möglich
- Variabel
- Besonders geeignet für raue
Umgebungsbedingungen
- on- und Offshore
- Endmonate: Plug and Play
- Geregelte Bremsvorgänge mittels
elktronischer Steuerung möglich
- Aktive Bremsen sind selbsthemmend,
Bremskraft bleibt
ernergielos erhalten
62 DER KONSTRUKTEUR ASB/2017