ENGINEERINGNET – Het ligt eigenlijk voor de hand: als één van de wereldwijde marktleiders in zowel windturbinebouw als industriële engineering en automatisering, bouwde Siemens een montagesysteem voor zijn eigen afdeling 'windenergie' om de offshore montage van turbines een stuk vlotter te laten verlopen.
Tot nu toe was het zo dat de rotorbladen met lange klemwerktuigen op de kraan van het installatieschip naar de naaf getild werden. Het blad wordt hierbij op twee plaatsen met kabels op de hefconstructie bevestigd.
Deze kabels moeten door de monteurs met de hand worden bevestigd en gespannen. Afhankelijk van het aantal rotorbladen dat op het schip is gestapeld, werken de monteurs daarbij vele tientallen meters boven het dek, ook ’s nachts en bij ruw weer.
De nieuwe hefinstallatie die Siemens zelf ontwikkelde, monteert en spant deze kabels volledig automatisch . Ze wordt comfortabel en veilig vanaf het dek aangestuurd. Het concern ontwikkelde de constructie met name voor de serie-installatie van haar nieuwe D6-windturbine-platform.
Traditioneel worden bij de bouw van windturbines de rotorbladen op de naaf voorgemonteerd, en wordt dit kruis vervolgens op de rotor in de torenspits geïnstalleerd. Voornamelijk aan land, maar in toenemende mate ook op zee wordt de zogeheten losse-rotorbladmontage toegepast. Daarbij is de naaf al aan de rotor bevestigd en wordt elk blad afzonderlijk met de kraan op de toren gehesen en gemonteerd.
Voor de 75 meter lange en 25 ton zware rotorbladen van de nieuwste generatie komt alleen deze losse-rotorbladmontage in aanmerking. Een voorgemonteerd kruis met een diameter van 154 meter en een gewicht van ruim 75 ton zou nauwelijks nog vervoerd en aan de naaf bevestigd en uitgelijnd kunnen worden.
De technici van Siemens Wind Power gingen daarom op zoek naar een volledig geautomatiseerde oplossing voor de seriemontage van de reusachtige rotorbladen. Deze oplossing moest bovendien ook bij straffe wind toepasbaar zijn, om het montageschip zo efficiënt mogelijk te benutten. Een van de uitdagingen was het bouwen van een zo licht mogelijke constructie, die voldoende stabiliteit zou bieden.
De nieuwe hefinstallatie is 14 meter lang, acht meter hoog en weegt 78 ton. Er kan mee gemonteerd worden bij windsnelheden tot 14 meter per seconde en in windvlagen tot 19 meter per seconde, wat overeenkomt met windkracht zeven. Tot nu toe lag de limiet voor de montage van losse rotorbladen bij een windsnelheid tot 12 meter per seconde.
De kabels voor het vastzetten van de rotorbladen worden door de nieuwe hefinstallatie automatisch gespannen en ontspannen. De constructie is daarom ook geschikt om bij toekomstige onderhoudswerkzaamheden rotorbladen te demonteren.
Om ervoor te zorgen dat het rotorblad in alle gevallen veilig kan worden teruggebracht aan dek, zijn alle functies redundant uitgevoerd. Bovendien kan de nieuwe constructie draaiende, kiepende en zwenkende bewegingen maken. Op die manier kunnen rotorbladen onafhankelijk van hun positie op het schip worden opgetild.
En tijdens de montage kan het rotorblad worden gekiept of gezwenkt, om het exact op de naaf te positioneren. Bij conventionele technieken zijn dergelijke manoeuvres niet mogelijk.
De nieuwe hefinstallatie wordt voor het eerst ingezet bij de bouw van het windpark Westermost Rough voor de oostkust van Groot-Brittannië, waar Siemens 36 windturbines met 75 meter lange rotorbladen installeert.
