Technik zum Abheben: Konecranes modernisiert am DLR-Prüfstand für Raketenantriebe den Drehkran

(industrietreff) - Konecranes modernisiert den Drehkran am Prüfstand für Raketen­antriebe des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt – und instal­liert modernste Technik für mehr Effizienz und Sicherheit

Lampoldshausen, am Standort des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR): Hier entsteht Tech­no­lo­gie, die die euro­päische Raumfahrt durchstarten lässt. Am Prüf­stand P4 wer­den Oberstufentriebwerke für Ariane Träger­raketen getes­­tet. Die Versu­che sind bis ins Detail geplant und Pro­zess­ab­läufe genau getaktet. Bei den Vorbereitungen der Tests spielt der Drehkran auf dem Gebäu­dedach eine wich­tige Rolle. Die in die Jahre gekommene Krananlage muss moderni­siert werden. Konecranes macht den Kran mit moderner Elektrik und neuer Antriebstechnik effizienter, sicherer – und reduziert die Betriebskosten.

Ein 51 Hektar großes Gelände am Südrand des Harthäuser Wal­des in Südwestdeutschland. Viel Wald, Landwirt­schaft und Natur – mitten in dieser Idylle entsteht am Standort Lampolds­hau­sen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raum­fahrt (DLR) Tech­nologie, die die europäische Raum­fahrt durchstarten lässt. Rund 320 Mitarbeiter forschen hier am Institut für Raumfahrtan­triebe des DLR, vor allem an Trieb­werks­tech­no­logie für Raketen­ober­stufen der Trä­ger­raketen­familie Ariane. Sie kommt bei der Versorgung der Interna­tion­alen Raum­station ISS oder beim Aufbau des euro­pä­ischen Satelliten­navi­ga­tions­sys­tems Galileo zum Einsatz. Am Prüfstand P4 in Lampolds­hausen, einem von insgesamt acht Prüfstän­den auf dem Gelände, wer­den die Trieb­werke unter Beding­ungen ge­tes­tet, denen sie spä­ter beim Flug im Weltall ausgesetzt sind. Bei den Vor­berei­tung­en der Versuche muss tonnenschweres Forschungs­ma­terial ange­lief­ert und ent­laden werden. Eine wichtige Aufgabe für den Dreh­kran auf dem Dach des fast zwölf Meter hohen Gebäudes. Um die in die Jahre gekommene Krananlage zu moder­nisieren, baut das DLR auf die Erfahrung und Kompetenz von Konecranes, einem der welt­weit führenden Kran- und Hebezeughersteller.

„Wir haben den Drehkran aus dem Jahr 1964 auf dem Dach von Prüfstand P4 genau untersucht und gemein­sam mit dem DLR ein Konzept entwickelt, um die Krananlage auf den neu­sten techni­schen Stand zu bringen. Mit Features wie den frequenz­ge­steuer­ten Antrie­ben an Drehwerk und Lauf­katze erfüllt der Drehkran nun opti­mal die Anforderungen des Prüf­standsbetriebs“, sagt Werner Marquardt, Projektmanager Modernisierungen bei Konecranes. Die Kranex­per­ten verstärken zudem den Stahlbau und erneuern dessen Konser­vierung. Ver­schlissene mechanische Bauteile wer­den ersetzt und die Kran­elek­trik komplett ausgetauscht. Mit neuen Laufstegen, Geländern und Aufgängen verbessert Konecranes auch die Sicherheit der Krananlage.

Auf dem Dach des Raketenantriebsprüf­stands muss die Anlage im Jahresverlauf Temperaturen von minus 5 bis plus 40 Grad Celsius bei Wind, Regen, Sonne und Schnee trotzen. Zudem ist Baden-Württemberg deutschlandweit das Bundesland mit den meisten Nie­der­schlägen. Im Jahr 2016 fielen hier pro Quadrat­me­ter im Schnitt 965 Liter. „Die Wit­ter­ung hat der Konservier­ung und der Stahlkonstruktion über Jahre stark zu­ge­setzt“, sagt Werner Marquardt. Die Spezial­isten von Konecranes demontieren deshalb zunächst das Gegengewicht von insge­samt 5,5 Ton­nen. Anschlie­ßend wird der komplette 13,8 Tonnen schwere Kran mittels zwei Autokranen abgehoben und auf Flur abgesetzt. Für den Transport muss ein Schraubstoß zwischen dem Ausleger und dem 3,2 Ton­nen schweren Un­ter­teil eingearbeitet werden. In einer Aufberei­tungshalle entfernen die Kranex­perten mittels Sand­strah­len die Reste der Lackschicht. Mit umfassenden Schweiß­arbeiten wird die Stahlkon­struktion verstärkt und danach statisch nachge­rechnet. Anschließend erhält die Krananlage einen kom­plett neuen Anstrich. Zurück auf dem Prüfstand kann der Drehkran bei einer Ausladung von 15 Metern nun Lasten bis 5 Tonnen bewegen. Bei Ausla­dungen bis 10,3 Me­tern ist der Transport von Lasten bis 7,5 Tonnen möglich.

Sicher und präzise transportieren mit CXT-Antrieben

„Bei den Vorbereitungen unserer Raketenantriebstests werden Anlagen­teile wie Filter, Klappen und Rohre sowie weiteres tech­nisches Forschungs­material und Ausrüstung mit Lastkraftwagen an den Prüfstand angeliefert. Der Dreh­kran hebt das sensible Material von der Ladefläche und manövriert es präzise zum Tor des Prüfstands. Einzelne wichtige Teile können ein Gewicht von mehr als 5 Tonnen haben – da ist Kraft gepaart mit Feingefühl gefragt“, sagt Thilo Kunath, Projektleiter beim DLR. Die beiden Gleich­strommo­toren an Drehwerk und Laufkatze ersetzt Konecranes deshalb durch frequenz­geregelte Antriebe.

„Bisher konn­ten Bed­iener nur zwischen vier Geschwindigkeiten wählen. Das ist inneffizient, insbesondere bei einer Hubhöhe von bis zu 34 Metern. Wir haben dem DLR daher unsere Antriebe der CXT-Serie empfohlen“, sagt Werner Marquardt. Mit der neuen Antriebs­technik lässt sich die Geschwin­digkeit der Drehbewegung und der Lauf­katze stufenlos einstellen und der Bediener kann Hebe- und Transportvorgänge präziser steuern. Zudem sind die neuen Antriebe mit innenliegenden Scheiben­bremsen äußerst wartungsarm. Ein weiterer Vorteil: Aufgrund der geringeren Anfahrmomente reduzieren sich stoß­artige Belas­tun­gen auf ein Minimum. An­triebs­komponenten, Stahlbau und das Ge­bäude werden weniger beansprucht – für eine längere Lebens­dauer.

Die Anlage wird darüber hinaus mit robusten Schaltschränken ausge­stattet. Ein Dach schützt die Schaltelektrik auf dem Ausleger vor Witterung. Mechanische Teile mit altersbedingten Verschleiß­erscheinungen sind erneu­ert – etwa die Kupplungen oder die beiden Seilleit­walzen, die das Stahlseil auf dem Ausleger führen. Auch das Sich­er­heits­kon­zept erhält ein Update und wird an die neuen Maschi­nenrichtlinien angepasst: Die rundumlaufenden Stege und die Aufgänge werden mit rutschfesten Blechen belegt und der Dreh­kran erhält ein neues Geländer – für höchste Sicherheit bei der Bege­hung des Drehkrans.

Längere Lebensdauer und weniger Kosten für Krananlage

„An unserem Prüfstand P4 entsteht Technologie, die uns den Weg in den Weltraum ermöglicht. Die Versuche an unserer Testanlage sind sehr aufwendig. Wir arbeiten dabei mit einem engen Zeit­plan. Auf unsere Krananlage müssen wir uns deshalb verlassen können. Bei der Instand­setz­ung hat uns Konecranes hervorragend beraten. Wir profitieren von geringeren Kosten für die Wartung und mehr Effizienz bei den Vorbereitungen unserer Tests. Mit der Verjün­gungskur, die die Ex­perten von Konecranes unserem Drehkran verpasst haben, erhöht sich die Lebensdauer unserer Krananlage und die Lebenszyklus­kosten sinken wesentlich“, sagt Thilo Kunath, Projektleiter beim DLR.

„Bereits seit 80 Jahren modernisiert Konecranes Krananlagen. Unser dabei auf der ganzen Welt erworbenes Fachwissen setzen wir gezielt auch in Österreich ein. Unsere Experten fokussieren sich ganz speziell auf Modernisierungsprojekte in verschiedensten Branchen, unter anderem in der Stahl- und Fertigungsindustrie, in Containerterminals und in Kraftwerken, um nur einige zu erwähnen“, sagt Wolfgang Reichl, Serviceleiter Österreich.

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Datum: 02.10.2018 - 12:21 Uhr
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