Die Konecranes-Serviceniederlassung Hamburg/Bremen führte eine umfangreiche elektrische Kranmodernisierung an einem 33 Jahre alten, von MOHR & FEDERHAFF gelieferten Portal-Wipp-Drehkran für Greifermassen- und Stückgutumschlag bei der Firma EMS-Beton in Emden durch.
Priorität: Verfügbarkeit
EMS-Beton ist ein Unternehmen für Herstellung und Vertrieb von Transportbeton im Emdener Hafen gegenüber der Nordseewerke GmbH. Vorgenannte Krananlage mit einer Tragfähigkeit von 12/35 Tonnen dient zum Be- und Entladen von See- und Binnenschiffen mit massenhaften Baustoffen und Stückgut. Es gibt keinen anderen Kran auf dem Gelände, und das unterstreicht bereits eine der wichtigsten Hauptanforderungen, die an diese Krananlage gestellt wird, nämlich hohe Verfügbarkeit. Im Verlauf der letzten Jahre konnte unser Kunde leider nicht immer auf die Zuverlässigkeit seiner Krananlage vertrauen, da bedingt durch das vorangeschrittene Alter der Anlage zunehmend Ausfälle und fehlende oder nicht mehr beschaffbare Ersatzteile die Verfügbarkeit stark einschränkten. Dies bedeutete aufwendige und teure Unterbrechungen des Betriebsablaufs.
Nicht selten sind diese Krananlagen aus Sicht der Mechanik und des Stahlbaus unter Berücksichtigung ihres Alters noch immer in einem ausgesprochen guten Zustand, aber in Bezug auf die elektrische Antriebstechnik nicht mehr effizient zu nutzen, da die verbaute Steuerungstechnik alterungsbedingt anfällig, unkontrollierbar und unsicher geworden ist. Die zu erwartenden Investitionskosten für eine Neukrananschaffung übersteigen die Investitionssumme einer elektrischen Modernisierung in Verbindung mit erforderlichen Aufwendungen der mechanischen Überholung und Korrosionsschutzaufwendungen des Stahlbaus bei Weitem, von der zu erwartenden Lieferzeit einmal ganz abgesehen. Investitionen in ein neues elektrisches Antriebssystem kann einen alten Kran wieder zu neuer Funktionalität verhelfen, reduziert dabei mechanischen Verschleiß und damit die Instandhaltungskosten.
Als langjähriger Partner von EMS-Beton hat unsere Bremer Serviceniederlassung seinem Kunden die Vorteile einer elektrischen Modernisierung in Verbindung mit unterstützenden mechanischen Eingriffen verdeutlicht und anhand von bereits in der Vergangenheit ausgeführten Projekten praktisch untermauert. Dies hat bleibenden Eindruck hinterlassen. Auf Basis einer vertrauensvollen Beziehung, verstärkt durch gute fachliche, qualifizierte Beratung, konnte nachfolgend aufgezeigtes Modernisierungsprojekt erfolgreich in die Tat umgesetzt werden.
Überarbeitet, neu ausgerüstet und installiert
Das von Konecranes gelieferte Umbaupaket umfasste Austausch und Neulieferung der kompletten elektrotechnischen Ausrüstung der Krananlage. Bevor aber die elektrischen Installationsarbeiten beginnen konnten, musste erst einmal das Stahlbaugerüst des Krans saniert und neu mit Farbe beschichtet werden. Hier wurde ebenfalls gern auf die Erfahrung und das technische Know-how von Konecranes zurückgegriffen, die den organisatorischen Ablauf der mechanischen Stahlbausanierung maßgeblich mitbestimmten.
Auch fand eine mechanische Überarbeitung der gesamten Krananlage statt. Bei der Überholung und Aufarbeitung des Krans wurden fast alle wesentlichen Verschleißteile erneuert, unter anderem Lagerungen im Wipp- und Auslegerbereich, Bremslüfter sowie Verstellgeräte. Getriebe wurden geöffnet, überprüft und zum Teil neu abgedichtet. Die im Kraftfluss liegenden mechanischen Teile wie Kupplungen, Getriebe und Seiltrommeln wurden entsprechend dem Verschmutzungs- beziehungsweise Beschädigungsgrad gereinigt und überarbeitet.
Das gesamte Antriebskonzept inklusive der Verkabelung wurde auf den Einsatz wartungsfreier Drehstrom-Kurzschlussläufermotoren in Verbindung mit neuester Frequenzumrichtertechnik, vernetzter Datenbusanschaltung sowie speicherprogrammierbarer Steuerung in fehlersicherer Ausführung umgerüstet. Bei diesem Projekt wurde erstmalig die fachgerechte Anwendung der neu eingeführten Norm EN ISO 13849-1 (sicherheitstechnische Betrachtungen bei Steuerungen) sowie weiterer mitgeltender Richtlinien und Normen verwirklicht. Dies bedeutet in der Praxis, dass alle erforderlichen sicherheitsrelevanten Steuerungsfunktionen entsprechend ihrer gewählten Sicherheitskategorie (Performancelevel) redundant und/oder diversitär aufgebaut wurden.
Maschinenhaus und Kranführerkanzel wurden komplett überarbeitet, neu ausgerüstet und installiert. Zwei 87-kW-Hubwerksmotoren, zwei 28-kW-Drehwerksmotoren und ein 32-kW-Wippwerksmotor wurden neu geliefert und an die mechanischen Gegebenheiten des Oberkrans angepasst. Die ebenfalls neu gelieferte Fahrwerkssteuerung (zweimal 20 kW, ausgeführt als konventionell gesteuerte Drehstrom-Schleifringläuferschaltung) befindet sich in einem separaten Schaltkasten auf dem Portalriegel. Insgesamt wurden circa sechs Meter Schaltschränke im Oberkran maßgenau eingepasst und in Betrieb genommen.
Mehr Komfort …
Um den Komfort für den Kranfahrer ebenfalls zu verbessern, erhielt die Kabine neben einer neuer Inneneinrichtung eine Klimaanlage, einen drehbar vollgefederten Steuerstand, eine Radioanalage, einen Durchsageverstärker zur besseren Kommunikation mit dem Boden- und Schiffspersonal sowie ein zentrales Anzeige- und Bedienerpanel, das den Kranfahrer immer mit den wichtigsten Infos seiner Anlage versorgt. Unter anderem sind dies Windgeschwindigkeit, digitale Ausladungs- und Lastanzeige, verbrauchte Restnutzungsdauer, abgelaufene Betriebsstunden, Stellung der Endschalter und natürlich sämtliche Informationen zum Betriebsstatus der Krananlage. „Klar, dass sich der Kranführer hier jetzt wohlfühlt, denn das ist Voraussetzung für effiziente Umschlagsproduktivtät mit einem Arbeitsmittel, das diese Vorgabe auch erfüllen kann. Um die Realisierung der technischen Vorgaben kümmerte sich Konecranes, denn die kennen sich aus damit, erzählt Ingo Schmuland von Konecranes.“
… und Benutzerfreundlichkeit
Bei der Konzeptionierung des Modernisierungsprojekts wurde der Kranfahrer der Anlage so weit wie möglich mit eingebunden. Für die Modernisierung gab es eine Reihe von Zielsetzungen. Eine davon war die Erhöhung der funktionalen und operativen Zuverlässigkeit. Ein weiteres Ziel die Verbesserung der Steuerungsüberwachung im Falle auftretender Fehler sowie die Berücksichtigung aller praktischen Hinweise und Anmerkungen der Kranführer aus dem jahrelangen Umgang mit dem Kran. Letztendlich musste aber die Ausrüstung auch dem neuesten Stand der Technik entsprechen.
„Retrofit“ mit vielen positiven Effekten:
- Durch eine spezielle Gleichlaufregelung der beiden Hubwerksantriebe ist immer die richtige Aufteilung des Lastmoments auf beide Seiltrommeln sichergestellt, wenn der Greifer im geschlossenen Zustand auf und ab bewegt wird (kein Herausrieseln von Umschlagsgut auf den Boden).
- Zykluszeitverkürzung durch überlagerte Greiferbewegungsfunktionen wie gleichzeitiges Heben und Schließen beziehungsweise Senken und Öffnen mit maximaler Geschwindigkeit.
- Perfekter Automatismus des Schlappseilausgleichs beim Schließen des Greifers im Umschlagsgut. Das schont die Hubwerksseile und ermöglicht ein rasches gleichmäßiges Aufteilen der Lastmomente beim Anheben des Greifers.
- Sehr einfaches Einstellen der Greiferendstellungen „AUF“ und „ZU“ im „TEACH IN“-Verfahren ohne zeitaufwendige Verstellung von mechanischen Endschaltern
- Feinfühliges Positionieren aller Hauptantriebsfunktinen ohne unkontrollierbare, störende Bewegungsabläufe beim Beschleunigen oder Abbremsen.
- Reduzierung der mechanischen Belastungen durch die Antriebstechnik auf ein Minimum bei gleichzeitig maximaler Umschlagseffizienz.
- Energieeinsparungspotenzial durch Verwendung einer zentralen DC-Stromversorgung für alle Frequenzumrichterhauptantriebsfunktionen, wobei die beim Bremsen von Antrieben zurückgespeiste Energie sofort von anderen Verbrauchern als Beschleunigungsenergie aufgenommen wird. Die
- Energieaufnahme aus dem speisenden Netz wird dabei reduziert.
- Durch die Verwendung weniger elektromechanischer Schaltgeräte wie Schalt- und Koppelschütze reduziert sich die Verschleiß-/Ausfallwahrscheinlichkeit der verbleibenden Bauteile.
- Sanfte Starts, rasche Beschleunigung ohne spürbare Momentensprünge, sogar bei schweren Lasten. Dies vergrößert die Sicherheit und minimiert den mechanischen Verschleiß. Lastunabhängige Geschwindigkeitsregelung ist dabei selbstverständlich.
- Der Austausch von Bremsbelägen an den Stillstandsbremsen gehört zukünftig der Vergangenheit an, da die neue Regelungstechnik die mechanischen Haltebremsen erst bei Drehzahl null der Antriebe einfallen lässt. Bremsbelagverschleiß tritt praktisch nicht mehr auf.
- Durch detaillierte Störmeldungsüberwachung verringert sich die Stillstandszeit im Störungsfall beträchtlich.
- Erhöhte Sicherheit und Verfügbarkeit beim Betreiben der Krananlage durch mehrkanalige und innovative Sicherheits- und Abschaltfunktionen.
Dank der durchgeführten Modernisierung verfügt EMS-Beton nun über all die technischen Vorteile einer vergleichbaren neuen Anlage und kann seinen Kran für noch mindestens weitere 15 bis 20 Jahre wettbewerbsfähig weiterbetreiben und effizient nutzen.
Der zeitliche Rahmen des Umbaus inklusive Sachverständigenabnahme und Übergabe an den Kunden dauerte etwa fünfeinhalb Wochen, präzise nach Plan, dann erfolgte der erste Probebetrieb. Wie erwartet durchweg positive Resonanz seitens Auftraggeberseite, Betreiberpersonal und auch des benachbarten Hafenbetreibers der Firma N-Ports.
„Ich erkenne meinen Kran nicht mehr wieder, kein Schütteln und Schlagen, das Bewegen der Antriebe erfolgt fast lautlos“, gibt Anlagenfahrer Gerrit Janssen stolz zur Kenntnis.
Für das Projektteam von Konecranes ist ein weiterer Modernisierungsauftrag zur Zufriedenheit aller Beteiligten positiv in die Realität umgesetzt worden. Grund genug für uns, um auch weiteren Kranen mit Anzeichen von Antriebslosigkeit durch entsprechende Upgrade-Pakete auf die Sprünge zu helfen!
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