Bei hoher Beanspruchung: Leitungen an 14 Containerkranen über 12 Jahre im Einsatz

Steckbrief

• Was wurde benötigt: Energieketten vom Typ E4 5050 RHD, chainflex-Leitungen für bewegte Anwendungen
• Anforderungen: Es musste eine ebenso platzsparende wie robuste Leitungslösung gefunden werden. Energiekette und Leitungen sind dabei einer hohen Umschlaghäufigkeit und einem 54 Meter langen Verfahrweg konfrontiert. Dazu kamen eine hohe Dynamik mit Geschwindigkeiten bis 240 m/min sowie ständige Witterungsbelastungen.
• Branche: Krane
• Erfolg für den Kunden: Die neue Energie- und Signalzuführung bietet eine längere Lebensdauer und erlaubt eine deutlich kompaktere Konstruktion. Bei einem Zwischen-Check 12 Jahre nach Installation war noch immer der erste chainflex-Leitungssatz installiert, der zu diesem Zeitpunkt etwa 100.000 Containerbewegungen bewältigt hat.

Problem

Die Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA), ist auf ihren vier Containerterminals in nur einem Quartal für den Umschlag von gleich mehreren Millionen TEU verantwortlich. Mit dem Container Terminal Altenwerder betreibt die HHLA nach eigenen Angaben eine der produktivsten und modernsten Containerumschlagsanlagen der Welt.
Der Kai des CTA bietet Platz für vier Großcontainerschiffe, die von 14 Containerbrücken be- und entladen werden. Hier kommen Zweikatz-Containerbrücken zum Einsatz. Die Hauptkatze übernimmt den Transport vom Schiff auf eine Plattform, die sich mittig auf der Brücke befindet. Von dort befördert eine zweite Katze – die Portalkatze – den Container vollautomatisch auf eines der „Automated Guided Vehicles“ (AGVs).
Zum damaligen Zeitpunkt in 2002 erfolgte die Energiezuführung zu den Katzen von „Ship to shore“-Kranen (StS) üblicherweise noch mit Festoonsystemen, allerdings wollten Konstrukteure hier mit Energiekettensystemen neue Wege gehen.
Sie sahen das alte System im Nachteil, da es bedingt durch die ca. 50 Prozent länger Leitungslänge und das höhere Metergewicht der Festoon Leitungen rund 30 Prozent schwerer als ein Energiekettensystem war.
Für das neue e-ketten System galt es, in Summe eine große Anzahl von Energie- und Signalleitungen zur Versorgung der Portalkatze zu gewährleisten, wobei die Leitungslast etwa 14 Kilogramm pro Meter betrug.
Bei hoher Umschlaghäufigkeit und einem 54 Meter langen Verfahrweg kamen dazu eine hohe Dynamik mit Geschwindigkeiten bis 240 m/min sowie ständige Witterungsbelastungen auf das Kettensystem zu, die aber auch für die dauerbewegten Leitungen innerhalb der e-kette erheblich forderten.

Lösung

Der Austausch der im Jahr 2002 an den Portalkatzen noch üblichen Festooning-Systeme auf Energieketten folgte dem Entschluss der zuständigen Konstrukteure, die dieser Art der Energiezuführung eine längere Lebensdauer zugetraut haben. Darüber hinaus bezogen sie die kompaktere Konstruktion der Energieketten mit ein.
Aufgrund der hohen Anzahl an Leitungen sind an den Containerbrücken jeweils zwei gegenläufig arbeitende Energieketten vom Typ E4 5050 RHD installiert. Sie kommen auf ein Gewicht von 13 bis 15 Kilogramm pro Meter. ​​​​Die Energieketten für die CTA-Krane wurden 2002 in Köln als „readychain“ produziert. Das heißt: Die Ketten wurden befüllt, mit allem Zubehör sowie Anschlusselementen versehen und bereits anschlussfertig mitsamt Rinne an den Hersteller der Containerbrücken geliefert.
Die Erstausstattung eines StS-Containerkrans mit einer Energiekette statt eines Festoons war damals ein Novum, jedoch waren die neuen Erfahrungen durchweg positiv. So wurde im Jahr 2014, zu dem sich igus mit dem Betreiber traf immer, noch immer der erste chainflex-Leitungssatz installiert. Sie dürften zu diesem Zeitpunkt schon mehrere 100.000 Containerbewegungen bewältigt haben. Ein Vorteil der chainflex-Leitungen ist, dass diese speziell für den Einsatz in Energieketten entwickelt, getestet und gefertigt werden und für bewegte Anwendungen konzipiert sind.
Die hochbiegefesten Leitungen werden im 1.750 Quadratmeter großen Testlabor in Köln, dem größten für bewegte Leitungen, bei über zwei Milliarden Testzyklen im Jahr auf ihr Leistungsfähigkeit geprüft.
Neben der hohen Belastungsgrenze und Ausdauer bieten die Leitungen den Vorteil eines kleineren Biegeradius und sparen Gewicht gegenüber herkömmlichen mehradrigen Leitungen.
Außerdem haben CTA und igus nach sechs Jahren probehalber eine Steuerleitung ausgebaut und untersucht. Das Ergebnis: Die Leitung war nach einer sechsstelligen Zykluszahl noch wie neu. Dazu trägt der hochabriebfeste Mantel aus einem eigens für diesen Zweck entwickelten TPE-Compound ebenso bei wie die Auswahl der Werkstoffe etwa für die Isolierung, die Art des Verseilens der Leitungen und die Fertigung nach extrem hohen Qualitätsstandards.