Natürliche Energiegewinnung

Das Unternehmen

Das Laufkraftwerk Albbruck-Dogern am Hochrhein liegt direkt an der deutsch-schweizerischen Grenze. Als Fließkraftwerk nutzt es das Gefälle des Rheins zur Gewinnung von umweltfreundlicher regenerativer Energie. Gemeinsam mit einem später errichteten Wehrkraftwerk erzeugt der Betreiber Schluchseewerk AG an diesem Standort im Jahresdurchschnitt 650 Mio. Kilowattstunden CO₂-freien Strom mit dem 180.000 Haushalte versorgt werden.

Die für den Kraftwerksbetrieb notwendigen Wassermengen werden dem Kanalkraftwerk über einen Wehrkanal zugeführt. Im Kanalkraftwerk sind drei Maschinensätze, jeweils bestehend aus Generator und Turbine installiert. Um regelmäßig an den Turbinen Revisionsarbeiten durchführen zu können, werden die Turbinen mit Hilfe der Dammbalken vom Gewässer abgeschottet und entleert. Hierfür werden die 11 Meter langen Dammbalken in die vorgesehenen Nischen eingefahren.

Die Aufgabe

Bislang hatte diese Aufgabe ein Zweiträger-Laufkran übernommen, dessen umfassende Sanierung nach mehreren Jahrzehnten längst überfällig war. Beim Modernisierungskonzept übernehmen Demag Hubwerke DH die zentrale Rolle beim Heben und Senken der Dammbalken.

Die Anforderungen an das Hebekonzept waren klar definiert:

• Komplette Erneuerung der beweglichen Stahlbauelemente und der Lasttraverse
• Einbau von zwei 16-t-Hubwerkskatzen, die auch als Tandem betrieben werden
• Kontrollsicherung durch Längenmessung des Hakenwegs mit optischer Großanzeige
• Exakte Positionierung durch frequenzgeregelte Antriebe in drei Achsen
• Antriebskonzept mit acht angetriebenen Kranrädern und vier Katzantrieben
• Gesicherter Ganzjahresbetrieb durch beheizte E-Schränke
• Neuinstallation einer Stromzuführung mit minimalem Platzbedarf für Kabelbahnhof
• Anpassung und Erweiterung der bestehenden Steuerschalters

Die Lösung

Bewährte Hubwerkstechnologie für exaktes Handling

Das Setzen und Entfernen der Dammbalken in bis zu 22 Metern Tiefe erfordert eine hohe Positioniergenauigkeit. Zwei 20-Tonnen-Hubwerke vom Typ DH 2100 mit 4/2-Einscherung lassen keine Hakenwanderung zu. Sie sind installiert auf zwei mechanisch gekoppelten Katzen, die mit einem Spurmittenmaß von 3,54 Metern auf einer 80 Meter langen Kranbahn fahren. Per Wahlschaltung am Steuerschalter lassen sich die Hubwerke im Einzelbetrieb sowie als Tandem bis zu einer last von 32 Tonnen einsetzen. Der Hakenabstand der beiden Katzen beträgt 7.000 Millimeter, um die Lasttraverse zur Aufnahme der Dammbalken sicherzustellen.

Weitere Sicherheitsfunktionen wie Überlastsicherung mit Summenabschaltung und ein Lastkollektivspeicher sind in die Hubwerke integriert. Ein zusätzliches Technikfeature erleichtert dem Kranbediener das exakte Setzen eines Dammbalkens: Über Drehgeber an den Hubwerken wird die Längenmessung des Hakenwegs durchgeführt und auf schwenkbaren Großanzeigen an der Kranbrücke visualisiert. Ausgehend vom Referenzpunkt der obersten Hakenstellung wird dem Personal somit zentimetergenau die Absetzposition eines Dammbalkens angezeigt, die nachfolgend dokumentiert und für das spätere Entfernen exakt wieder angesteuert werden kann. Auf zwei weiteren Großdisplays wird das aktuell gehaltene Gewicht der Hubwerke angezeigt.

Besonderheiten

Zusätzliche Sicherheit mit zweiter Bremse

Um spezielle Kontroll- und Wartungseinsätze durchführen zu können, setzt der Betreiber Schluchseewerk AG die Hubwerke auch für den Personentransport ein. Dazu wurden die beiden DH-Hubwerke mit einer zweiten Bremse als Haltebremse ausgestattet. Deren einwandfreie Funktion lässt sich über einen zusätzlich in der Flursteuertafel integrierten Taster überprüfen. Ebenso wurde in der Steuereinheit eine Prüffunktion für den Notendschalter sowie eine Tara-Taste integriert.

Allradbetrieb inklusive

Neben der hohen Positioniergenauigkeit in Kran- und Katzfahrt, muss der ganzjährige Betrieb sichergestellt sein - auch wenn das Setzen und Entfernen der Dammbalken lediglich dreimal pro Jahr durchgeführt wird. Die Krananlage läuft zwar niederschlaggeschützt unter einem Betondach, durch die seitliche Öffnung auf Länge der Kranbahn ist die Technik dem Temperatureinfluss der Umgebung ausgesetzt.

Für die Antriebstechnologie in Kranfahrt wurden insgesamt acht Fahrwerkskombinationen aus dem Demag Antriebsbaukasten gewählt. Diese bestehen aus Radblöcken DRS 250 mit einseitigen Spurkränzen, die von Zylinderläufermotoren einzeln angetrieben werden. Für die Katzfahrt wurden Radblöcke mit 160 mm Laufraddurchmesser eingesetzt, die paarweise angetrieben werden. Die Ansteuerung für den stufenlosen Fahr- und Hubbetrieb erfolgt über Demag Frequenzumrichter Dedrive Compact.

Die Katzen wurden mit zusätzlichen Heizungen für die Schaltschränke ausgestattet. Die Region verzeichnet kalte Winter, so dass die Elektronik gegen diese Witterung damit bestens geschützt ist. Auch bei der Energiezuführung wurden die Witterungseinflüsse berücksichtigt und den beengten Platzbedingungen Sorge getragen: Das Schienenprofil zur Führung des Schleppkabels verläuft entlang der 80 Meter langen Kranbahn und führt am Bahnende in einen rechten Winkel. Bei dieser platzsparenden Lösung wird in der Kran-Endposition der Kabelbahnhof geparkt und der Kran behält dabei die bestmöglichen Anfahrmaße. Ein durchdachtes Hebekonzept zur Gewinnung von natürlichem Strom in Süddeutschland.