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Rohrgiganten stützen die Offshore-Windkraftanlagen

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Rohre zur Verankerung von Offshore-Windkraftanlagen werden immer gigantischer

Für solche großen Massen, aber auch um den Einsatz der Monopiles in immer größeren Wassertiefen zu ermöglichen, steigern die spezialisierten Rohrhersteller die Abmessungen in immer neue Bereiche. Anfang des Jahrtausends konnten anlagentechnisch Rohre von etwa 5 m Durchmesser gefertigt werden. Heute sind Pfähle mit einem Durchmesser von über 6 m Standard, wodurch sich der Einsatz auf Gebiete mit rund 30 m Wassertiefe erweitert.

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Bei der niederländischen Sif Group hält man Monopiles von bis zu 120 m Länge, Durchmessern bis 11 m und Gewichten von 2000 t grundsätzlich für möglich. Vorgreifend auf diese Entwicklungen erweitert das Unternehmen die Produktionskapazitäten, um solche Rohre zukünftig in Serie herstellen zu können. In nächster Zeit hält man jedoch Fundamente von 9 m Durchmesser, 100 m Länge und 1500 t für ausreichend.

Rohr mit mehr als 1300 t Gewicht wird weltweit größtes Monopile

Auch andere Hersteller setzen auf die Produktion solcher XL-, XXL- oder Mega-Monopiles. Bei der EEW Special Pipe Constructions GmbH in Rostock können dickwandige, längsnahtgeschweißte Großrohre mit Durchmessern bis zu 10 m, Längen bis zu 120 m und Gewichten bis zu 1500 t hergestellt werden. Damit eignet sich diese derzeit kostengünstigste Fundamentstruktur für Offshore-Windparks mit Anlagen der 5- bis 8-MW-Klasse und einer Wassertiefe bis zu 40 m. Laut Hersteller können im Bereich der Gründungen bis zu 30 % Einsparungen im Vergleich zu Jacket-Konstruktionen erreicht werden. Eine solche Einsparung wäre erheblich, weil die Fundamente etwa 20 bis 25 % der Gesamtkosten eines Offshore-Projektes ausmachen.

Erst im März hat das Unternehmen laut eigener Mitteilung das weltweit schwerste Monopile gefertigt. Dieses Monopile, das später als Fundament für eine Windkraftanlage in dem Offshore-Windpark Veja Mate dienen wird, wiegt 1302,5 t, hat einen Durchmesser von 7,8 m und ist 82,2 m lang.

Im nächsten Schritt erfolgt nun die Beschichtung des XXL-Monopiles, wie EEW Special Pipe Constructions mitteilt. Die Übergabe an den Kunden Offshore Windforce findet voraussichtlich Ende April 2016 statt. Dann wird Offshore Windforce die Verladung und den Transport in Eigenregie übernehmen.

Bisher verläuft das Projekt laut EEW Special Pipe Constructions nach Zeitplan. 40 der insgesamt 67 Monopiles sind bereits stahlbaulich fertiggestellt. Bis Ende Juni soll die Produktion abgeschlossen sein.

Tochter der Dillinger Hüttenwerke kann Rohre bis 120 m Länge und 150 mm Wanddicke produzieren

Mega-Monopiles sind ebenso ein Thema der AG der Dillinger Hüttenwerke, die mit der Tochtergesellschaft Steelwind Nordenham ein eigens für solche Fundamente konzipiertes Werk errichtete. Der erste in Nordenham produzierte Monopile mit einem Durchmesser von 7,80 m und einem Gesamtgewicht von rund 1000 t war im September 2014 das zu der Zeit größte Exemplar seiner Gattung. Möglich sind aber auch hier Monopiles mit Durchmessern von bis zu 10 m, Längen von bis zu 120 m, Wanddicken bis 150 mm und Gewichten von bis zu 1500 t. Sie sollen sich in Wassertiefen von bis zu 45 m einsetzen lassen.

Die Dillinger Hütte ist auch einer der Hauptlieferanten von Grobblechen für die Monopile-Herstellung. Zu diesem Zweck wurden in Dillingen Stähle mit Dicken von weit über 100 mm und Festigkeitsklassen bis zu 500 MPa entwickelt. Bevorzugt kommen dabei thermomechanisch gewalzte Stähle zum Einsatz. Neben einer hohen Festigkeit und Zähigkeit erfordern Gründungsstrukturen Stähle mit einer sehr guten Schweißbarkeit.

Denn das Schweißen stellt einen der Hauptarbeitsgänge bei der Monopile-Fertigung dar. Vereinfacht dargestellt, werden zunächst die Blechtafeln mit 3- oder 4-Walzen-Biegemaschinen zu Rohrsegmenten, den „Schüssen“ geformt. In einer Längsnahtanlage werden dann die Innen- und Außen-Längsnähte der Einzelschüsse geschweißt.

Anschließend werden die fertigen Einzelschüsse zu einer Fertigungslinie für Großsegmente transportiert, in der sie, wieder durch Schweißen, zu einem Großsegment zusammengefügt werden. Möglich ist auch, zunächst kleinere Segmente aus zwei oder drei Schüssen vorzumontieren und diese dann in der Großsegment-Fertigungslinie miteinander zu verbinden.

Stark automatisierte Fertigungsabläufe für die Großrohrproduktion

Dort, in der Growing Line, findet die Endmontage des Bauteils statt. Nach dem Ausrichten der Einzelschüsse beziehungsweise Kleinsegmente zueinander mit speziellen Dreh- und Ausrichteinheiten sowie dem Heften der Bauteile werden die Innen- und Außenrundnähte mit einem Automatenträger im Unterpulververfahren verschweißt. So werden die einzelnen Bauteile Stück für Stück zum fertigen Monopile zusammengefügt und anschließend zum nächsten Arbeitsschritt, der Ausrüstung beziehungsweise Beschichtung gefahren. Die kontinuierliche, hoch automatisierte Produktion gewährleistet eine hohe Auslastung und eine wirtschaftliche Herstellung der Offshore-Windkraftanlagen-Fundamente.

Windkraftanlagen werden voraussichtlich nicht auf der nächsten Tube stehen, wie der Messeveranstalter mitteilt. Aber Maschinen und Anlagen, die zu einer wirtschaftlichen Fertigung von Monopiles und anderen Fundamentstrukturen erforderlich sind. Zudem habe im Fall der Windenergietechnik die Kombination der Rohrfachmesse mit der Draht- und Kabelmesse Wire einen besonderen Sinn.

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Über den Autor

 Stéphane Itasse

Stéphane Itasse

, MM MaschinenMarkt