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Dec 12, 2023

Heerema testet die schwimmende Installation der XXL-Turbinenmethode vor der Küste

Heerema Marine Contractors hat den ersten Offshore-Test eines Romans abgeschlossen

Heerema Marine Contractors hat den ersten Offshore-Test einer neuartigen Methode zur Montage und Installation von XXL-Windkraftanlagen an Bord eines schwimmenden, dynamisch positionierten (DP) Schiffes abgeschlossen.

Die Methode wurde in der niederländischen Nordsee an Bord des riesigen Halbtauchkranschiffs Sleipnir getestet.

Heerema führte das Demonstrationsprojekt, bekannt als Floating Offshore Installation of XXL Wind Turbines (FOX), in Zusammenarbeit mit DOT und der Technischen Universität Delft (TU Delft) durch, um Betriebsdaten zu sammeln und Installationsmethoden und -dauern zu testen.

Dieses Demonstrationsprojekt wurde vom niederländischen Ministerium für Wirtschaft und Klimapolitik und Eneco unterstützt. Die Partner arbeiteten mit einer Vielzahl von Subunternehmern zusammen, die diesen Test unterstützt haben, darunter Heerema Engineering Solutions, F&B Group, Harco Heavy Lifting, Ampelmann, Sif und CAPE Holland.

Schätzungen zufolge wird die Offshore-Windindustrie bis 2030 228 GW produzieren, genug, um über 68 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen. Um diese Ziele zu erreichen, werden Offshore-Windkraftanlagen immer größer und sollen an entlegenen Orten und in tieferen Wassertiefen installiert werden. Aufgrund dieser Marktentwicklungen hat Heerema strategisch die neuartige Rotor Nacelle Assembly (RNA)-Methode für die nächste Generation von Windkraftanlagen entwickelt.

Die größte technische Herausforderung beim Einsatz eines schwimmenden Installationsschiffs ist die Relativbewegung zwischen dem Schiffskran und dem geostatischen Fundament der Offshore-Struktur. Ein besonderer Schwerpunkt der RNA-Methode ist die Installation der Rotorblätter, die sich als der kritischste Teil der Offshore-Turbineninstallation für jedes Schiff erwiesen hat. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat Heerema das geführte Wurzelendpositionierungstool namens GREPT entwickelt. Dieses selbst entwickelte Blattmontagewerkzeug ermöglicht die sichere und effiziente Offshore-Handhabung und Installation von Rotorblättern.

Die Entwicklung der RNA-Methode von Heerema wurde in den letzten zwei Jahren fortgesetzt und im Simulationszentrum des Heerema-Büros in Leiden ausgiebig getestet. Bei diesem Offshore-Test wurde die Methode erstmals im Windpark Prinses Amalia von Eneco in den Niederlanden in die Praxis umgesetzt. Die Testergebnisse werden genutzt, um die RNA-Methode im Simulationszentrum weiter zu verbessern.

Heeremas CEOKoos-Jan van Brouwershavensagte: „Das Testen unserer neuartigen RNA-Installationsmethode im Offshore-Bereich ist ein bedeutender Schritt vorwärts in unserem Bestreben, die Lösungen zu liefern, die Kunden für die nächste Generation von Offshore-Windturbinengeneratoren benötigen. Dieses Projekt ist ein weiteres Beispiel für die Prüfung unserer Offshore-Methoden, die in unserem Unternehmen entwickelt wurden.“ Simulationszentrum.“

Zusätzlich zum RNA-Installationsprojekt von Heerema umfasste der Offshore-Auftrag das Testen der Slip Joint-Verbindung von DOT. Im Allgemeinen verwenden Windturbinengeneratoren verschraubte Flansch-an-Flansch-Verbindungen zwischen den aufeinanderfolgenden Teilen, die mithilfe mehrerer Hebevorrichtungen vor der Küste installiert werden.

Der Slip Joint hingegen ist eine alternative Verbindung zwischen einer Offshore-Windkraftanlage und ihrem Fundament. Es funktioniert und sieht aus wie zwei umgedrehte, übereinander gestapelte Pappbecher. Die Verbindung basiert auf Reibung, wobei das Gewicht für eine feste und stabile Verbindung sorgt. Die Installation erfolgt durch einfaches Übereinanderschieben der beiden Teile ohne Verwendung von Fugenmörtel oder Schrauben. Dieser einfache Mechanismus ermöglicht eine Kostenreduzierung bei Material, Ausrüstung und Personal sowie eine kürzere Installationszeit, sagte Heerema.

Beim FOX-Projekt kamen zwei separate Slip-Joint-Verbindungen zum Einsatz: die Verbindung des unteren Turms der Windkraftanlage mit dem Monopile-Fundament und die Verbindung der Gondel mit dem oberen Turm. Darüber hinaus wurde eine Slip Joint-basierte Seebefestigung eingesetzt, um den kompletten Turmabschnitt sicher zu transportieren und die Last kontrolliert und effizient auf den Schiffskran übertragen zu können.

Während des Offshore-Tests baute Heerema den kompletten Windturbinengenerator an Bord zusammen, einschließlich der Installation der Rotorblätter mithilfe des GREPT. Anschließend wurde der Turm mithilfe der Slip-Joint-Verbindung von DOT auf einem vorinstallierten Monopile installiert. Die Single-Lift-RNA wurde mit einer Slip-Joint-Verbindung und anschließend mit einer Flansch-an-Flansch-Verbindung installiert. Nachdem das Testprojekt abgeschlossen war, wurde der Windturbinengenerator zerlegt und der Monopile mithilfe eines Vibro-Hebewerkzeugs entfernt.

Während des Betriebs waren Forscher der TU Delft an Bord, um einen einzigartigen Datensatz zu sammeln, der aus über 15 Millionen Datenpunkten bestand, die von über einem Dutzend speziell für diesen Zweck entwickelter Bewegungsverfolgungssensoren erfasst wurden. Diese Daten werden von der TU Delft analysiert, um Erkenntnisse zu entwickeln und Methoden für die Installation der nächsten Generation von Offshore-Windparks zu validieren.

Der verwendete Monopile wurde 2018 im Rahmen eines früheren Testprojekts namens SJOR installiert. Das SJOR-Projekt war das erste Mal, dass ein Vibro-Hebewerkzeug mit einem dynamisch positionierten (DP) Schiff für die Installation eines Monopiles ohne Verwendung eines Greiferrahmens oder ähnlichem verwendet wurde. Dieses Mal wurde der Vorgang umgekehrt, um die Entfernung des Monopiles durchzuführen.

Während der Entfernung wurde der Testumfang mit umfangreichen Untersuchungen fortgesetzt, die in Zusammenarbeit mit Heerema Engineering Solutions und CAPE Holland durchgeführt wurden. Diese Aktion umfasste eine Reihe von Tests, die während der Neuinstallation des Monopiles und der erneuten sicheren Entfernung der Struktur durchgeführt wurden, bevor sie auf das Deck von Sleipnir übertragen wurde. Diese Tests liefern wertvolle Daten, die verwendet werden können, um die Machbarkeit der Monopile-Installation ohne die Notwendigkeit von Greiferrahmen aufgrund der Fähigkeiten der DP-Schiffe von Heerema und des Vibro Lifting Tool zu demonstrieren.

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