Offshore-Einsatz Reduzierter Wartungsaufwand mit Sensorik-Innovation

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Konverterplattform DolWin alpha: 42 Fischer Sensorbolts kommen am Helikopterdeck der Plattform im Pilotbetrieb zum Einsatz. Ziel ist die Langzeiterprobung der Produkte unter maritimen Bedingungen in hochkorrosiver Umgebung. Perspektivisch soll mit der Lösung die Effizienz bei der Wartung der Konverterplattform gesteigert werden.

Vor der Dollart-Bucht in der Nordsee befindet sich aktuell eine Sensorik-Innovation an der Konverterplattform DolWin alpha auf dem Prüfstand. An den Knotenblechen des Helikopterdecks der Plattform wurden 42 Fischer Sensorbolts in M16 in Edelstahlausführung verbaut. Sie sind zusätzlich mit dem ebenfalls neuen Produkt Sensornode ausgestattet, welches die Daten sicher vom Sensorbolt zum zugehörigen Gateway überträgt. Von dort gelangen die Messwerte wiederum Ende-zu-Ende-verschlüsselt in einen Cloudspeicher und werden über ein kundenspezifisches Dashboard zur Verfügung gestellt. Befestigt wurden Flanschplatten an Aluminiumträgern der Stahl-Aluminium-Verbundkonstruktion, die aus Stahl- und Aluminium-Walzträgern geschraubt ist.

Die Konverterplattform gehört zu der zur 165 km langen und bis zu 800 MW starken Hochspannungs-Gleichstromverbindung DolWin1. Auf deren oberster Plattformebene befindet sich das zugehörige Helikopterdeck. Die seeseitige Konverterplattform dient dazu, den auf See von den Trianel Windparks Borkum, Borkum II und Borkum Riffgrund 1 erzeugten Windstrom von Drehstrom in Gleichstrom umzurichten. Anschliessend wird der Strom per Seekabel weiter zum Festland und per Erdkabel weiter zur landseitigen Konverterstation transportiert. Hier wird er zurück in Drehstrom umgewandelt und ins TenneT Höchstspannungsnetz eingespeist. Die Sensorbolts mit integrierter Kraftmess- und Übertragungstechnik sollen im Pilotbetrieb getestet werden. Betreiber der Plattform ist der deutsche Übertragungsnetzbetreiber TenneT. Ausführende Firma war die Hemmerschütz Solution GmbH (Toppenstedt).

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Ziel: sensorintegrierte Befestigungsmittel für effizientere Wartung

Der Sensorbolt ist der Neuzugang im Fischer Construction Monitoring Portfolio mit sensorintegrierten Fischer Produkten, zu denen auch die Ankerstange Sensoranchor und die Unterlegscheibe Sensordisc gehören. Das innovative Sortiment ermöglicht es, jederzeit aus der Ferne den Zustand der Befestigungspunkte zu überwachen. Vorteilhaft ist dies insbesondere auch bei schwer zu erreichenden Befestigungspunkten, wie dies bei Offshore-Windparks der Fall ist.

«Ziel der Pilotinstallation unserer Sensorbolts an dem Helikopterdeck der DolWin alpha Konverterplattform ist die Langzeiterprobung der Produkte unter maritimen Bedingungen», sagt Dr. Daniel Rill, Produktmanager Construction Monitoring bei der Unternehmensgruppe Fischer. «Mit dem Projekt intendieren wir, die Tauglichkeit unserer Sensorbolts und Sensornodes zur Langzeit-Fernüberwachung von Edelstahlschrauben nachzuweisen und die dafür erforderliche Datenbasis zu sammeln.» Das Helikopterdeck auf der obersten Ebene der DolWin alpha Konverterplattform in 57 m Höhe unterliegt einem strikten und

kostenintensiven Wartungszyklus. Normalerweise erfordert die vorgeschriebene Inspektion den Personaltransfer zum abgelegenen Standort der Plattform und manuelle Arbeit bei der regelmässigen Überprüfung der Befestigungen. Mit der Verwendung von sensorintegrierten Befestigungsmitteln von Fischer strebt TenneT eine effizientere Wartung an, ohne dabei an Sicherheit einzubüssen. «Lässt sich unser Construction Monitoring System als Ergänzung oder gar Ersatz herkömmlicher Wartungsprozeduren etablieren, wird der Wartungsaufwand zukünftig enorm reduziert», unterstreicht Matthias Schneider, Geschäftsführer Digital Services und IT bei der Unternehmensgruppe Fischer. «Die direkte Überwachung der Schraubenvorspannung durch Sensortechnik erlaubt grosse Zeit- und Kosteneinsparungen. Generell lässt sich dadurch die Effizienz beim Erhalt und Betrieb der Anlage enorm steigern, ihre Sicherheit erhöhen, ihre Ausfallzeiten verringern und ihre Nutzungsdauer verlängern.»

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Sensorbolts ermöglichen einfache und schnelle Montage

Damit die Ergebnisse maximal aussagekräftig sind, definierten die Fischer Construction Monitoring Experten und die Ingenieure der Fischer Construction Engineering GmbH zusammen mit TenneT anhand der Bauwerksdaten ein Verteilungsmuster der Sensorbolts an den Knotenblechen des Helikopterdecks. In kontrollierten Laborversuchen liess sich nachweisen, dass das bisher für hochfeste Schrauben eingesetzte System der Sensorbolts auch für messtechnisch ausgestattete Edelstahlschrauben eingesetzt werden kann, ohne dass diese an technischen Fähigkeiten einbüssen.

Die Fischer Construction Monitoring Experten begleiteten dabei den Einbau und die Inbetriebnahme der Sensorbolts auf der Konverterplattform vor Ort, die durch die Hemmerschütz Solution GmbH erfolgte. «So konnten wir die Montage und Aufstellung des Systems unter realen Praxisbedingungen erproben und beobachten», sagt Matthias Fortenbacher, Hardwareexperte und Development Lead Engineer Construction Monitoring bei der Unternehmensgruppe Fischer. «Das Ergebnis: Wie alle Produkte des Construction Monitoring Sortiments ermöglichen die Sensorbolts eine besonders einfache und schnelle Montage und auch die Inbetriebnahme gelingt reibungslos.»

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«Ausschlaggebend für den Auftrag waren gute Erfahrungen, die TenneT bei einem ersten Pilotprojekt 2023/24 mit Fischer sammelte, bei dem bereits 40 Edelstahlschrauben an Offshore-Hubschrauber-Plattformen mit Sensordiscs ausgestattet wurden», sagt Dr. Daniel Rill. «Gegenstand des neuen Projektes war nun, eine kontinuierliche Vorspannkraft-Überwachung mit Absolutkraftmessung in das Helikopterdeck einzubauen. Das Eigenschaftsprofil unseres Sensorbolts in Kombination mit der Sensornode basiert in Teilen auf den Erkenntnissen, die wir zusammen mit dem Kunden seinerzeit mit den Sensor-Discs gesammelt haben.» In der Betriebsphase werden nun umfangreiche Messergebnisse zusammengetragen und durch TenneT und Fischer gemeinsam ausgewertet. Ziel ist, zusammen mit einem Zertifizierer einen Vorschlag für allgemeingültige Richtlinien zu erarbeiten, wie der Einsatz von Sensortechnik an den Schrauben von Offshore-Installationen zukünftig unterstützend Wartungsintervalle verlängern kann.

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