Weltweit größte Polymer-Energiekette

Um ein vielfaches leichter als vergleichbare Stahlketten bewegt sie mühelos mehr als 100 kg Füllgewicht pro Meter

Wer mit dem Auto nach Antwerpen fährt, sieht sie auf der Autobahn schon von Weitem: Die größte Polymer-Energiekette der Welt, die E4.350 von igus. In einer Schlickaufbereitungsanlage in der Nähe des Hafens läuft die e-kette auf einer riesigen bogenförmigen Brücke. Zum sicheren Führen der schweren beweglichen Schläuche auf der Brücke wird die bis jetzt weltweit größte Kunststoffenergiekette eingesetzt. Sie garantiert trotz der enormen Befüllungsgewichte die geforderte hohe Standzeit der Gesamtanlage. Bei der Auslegung dieses Großprojektes haben Anlagenbauer und Komponentenlieferant vom ersten Tag an erfolgreich zusammengearbeitet. Die frühe Zusammenarbeit hat sich bezahlt gemacht.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: Energiekette E4.350 aus der Serie E4.1., Führungsrinne aus Aluminium mit schwimmendem Mitnehmer, Diagnosesystem PPDS (Push Pull Force Detection System)
  • Anforderungen: Lange Mindestlaufzeit von 15 Jahren ohne großen Wartungsaufwand, Dauerbetrieb 365 Tage im Jahr
  • Branche: Schlickentwässerung
  • Erfolg für den Kunden: Enge Zusammenarbeit im Engineering-Prozess und Erstellung einer individuellen Lösung, umfangreiche Labortests zur Prüfung der Eignung des Systems für die Anwendung, termingerechte Installation eines kompakten und leichten Energiezuführungssystems, bis heute wartungsarm und ausfallfrei

Problem

Der Hafen in Antwerpen ist der größte Hafen Belgiens. Allein im Jahr 2011 sind mehr als 187 Mio. t Fracht umgeschlagen worden. Damit im Sinne eines reibungslosen Umschlages unter anderem die riesigen Containerschiffe problemlos ihre Ladung löschen können, müssen die Schifffahrtswege immer frei sein. Hierzu werden die Fahrrinnen mit Spezialfahrzeugen ausgebaggert und ausgebaut. Da die zur Verfügung stehenden Flächen für die Lagerung der ausgebaggerten Sedimente im Laufe der Zeit immer weiter schrumpften, entschieden sich Hafenbehörde und flämische Regierung, im Rahmen des ehrgeizigen Projekts „AMORAS“ (Antwerpse Mechanische Ontwatering, Recyclage en applicatie van slib), eine moderne Schlickentwässerungsanlage zu investieren.
Die grob sortierten Sedimente - rund 500.000 t pro Jahr - werden daher heute durch eine Druckrohrleitung zur Anlage in 4 km Entfernung gepumpt und dort mechanisch entwässert, umweltgerecht aufbereitet und anschließend gelagert. Zentraler Bestandteil der Schlickaufbereitungsanlage ist im Außenbereich eine imposante bogenförmige Brücke mit einer Spannweite von rund 180 m. An der um 360° drehbaren Brücke sind zwei bewegliche, selbstständig arbeitende Hochleistungspumpen befestigt. Die Baggerpumpen saugen jeweils pro Stunde rund 600 m3 Sedimente bzw. Schlick aus dem darunter liegenden Absetzbecken und befördern ihn über enorme Schläuche mit einem Durchmesser von 300 mm zur weiteren Aufbereitung. Für die Energiezuführung der Pumpen musste eine robuste Lösung gefunden werden, die den Dimensionen des Projekts gewachsen war. So galt es alle zentralen Komponenten der riesigen Anlage auf eine Mindestlaufzeit von 15 Jahren auszulegen. Aber das Anforderungsprofil geht noch weiter. Die Entwässerungsanlage ist rund 365 Tage im Jahr nahezu ununterbrochen im Einsatz. Die Betriebssicherheit geht vor. Es dürfen keine unnötigen Wartungs- und Stillstandszeiten anfallen.

Lösung

Zum sicheren Führen der Schläuche der Anlage über den gesamten Verfahrweg kommt heute eine extrem robuste Polymerkette der igus GmbH, Köln, zum Einsatz. Es handelt sich um das beidseitig zu öffnende wartungsfreie Modell E4.350 aus der besonders robusten und in unzähligen Anwendungen bewährten Serie E4.1. Sie zeigt u. a. in Kompostier- und Kläranlagen, Werkzeug- und Baumaschinen, Krantechnik sowie in der Holzverarbeitung ihre Vielseitigkeit.
Die E4.350 mit einer Innenhöhe von 350 mm und Innenbreiten von bis zu 800 mm ist damit die bisher größte Kunststoffenergiekette der Welt. Für ihren Einsatz in anspruchsvollsten "Heavy Duty"-Anwendungen kann sie shcwere und bei Bedarf auch steife Lasten problemlos führen und ist mitunter hochverschleißfest, korrosionsbeständig und öl- und seewasserbeständig. Um den Rollwiderstand zu minimieren, bewähren sich als Sonderkonstruktion an den Öffnungsstegen Gleitrollen aus dem tribo-optimierten Gleitlagerwerkstoff iglidur, der in den vielfältigsten Anwendungen seine Stärke ausspielt. Die Reibung des Schlauches in der Kette wird deutlich reduziert und damit Standsicherheit garantiert.
Neben der Energiezuführung kommen eine korrosionsfeste Führungsrinne sowie schwimmende Mitnehmer zum Einsatz. Sie dienen zum Ausgleich eventuell vorhandener seitlicher Versatztoleranzen. Die mit Schläuchen und Leitungen befüllte Energiekette wird auf der gesamten Länge bei Wind und Wetter immer sicher geführt. Ausfälle sind trotz der schwierigen Einsatz- und Umgebungsbedingungen bis jetzt nicht zu verzeichnen.
Aus Gründen der Betriebssicherheit der Brückenkonstruktion hat sich der Anlagenbauer außerdem dazu entschlossen, in eine elektronische Überwachungseinheit zu investieren. Das Diagnosetool PPDS (Push Pull Force Detection System), das sich vor allem auf langen Verfahrwegen bewährt, misst online alle vier Sekunden die Zug-/Schubkräfte der Energiekette und gleicht diese mit einer berechneten Sollvorgabe ab. Bei Vorliegen von Fehlfunktionen kann mit Hilfe des Diagnosetools die Anlage automatisch gestoppt werden, um vorbeugend Schäden zu vermeiden.

„Überzeugt hat uns, dass das gesamte Energiekettensystem sehr kompakt ist. Zum anderen ist die Kunststoffkette im Vergleich zu einer Stahlkette sehr viel leichter. Man braucht geringere Kräfte, um sie von einem Ende der Brücke zum anderen zu ziehen."

Joury van Gijseghem, Projektleiter DEME

Energiekette Beeindruckende Dimensionen: Die um 360 Grad drehbare Brücke der Schlickaufbereitungsanlage mit knapp 180 Metern Spannweite.
Energiekette Eine der beiden verfahrbaren Pumpeneinheiten der Brücke, im Bild mit eingeklapptem Schwenkarm. Dabei klar zu erkennen: Die Anbindung des Schlauchsystems und die gleitende Energieführungskette samt Führungsrinne.

Überzeugende Projektkompetenz

Die Entscheidung für die vergleichsweise leichte Kunststoffenergiezuführung war schnell gefallen. Beide Unternehmen haben beim Engineering-Prozess vom ersten Tag an vertrauensvoll zusammengearbeitet. Das betrifft zum einen den komplexen Auslegungsprozess der Brückenkonstruktion. Eine Vielzahl von Konstruktionszeichnungen sind je nach Projektstand unkompliziert zur Verfügung gestellt worden. Es haben zum anderen auch die umfangreichen Labortests überzeugt, die im Vorfeld stattgefunden haben. „Die nachhaltige Unterstützung bei diesem Großprojekt hat zum Erfolg geführt“, so Joury van Gijseghem. „Gemeinsam haben wir vom ersten bis zum letzten Tag dieses Projekt gestemmt.“ 
Auch auf die Kompetenz bei der Montage hat der Anlagenbauer zurückgegriffen. Der Spezialist für Energiezuführungen hat das Gesamtsystem aufgebaut, das termingerecht komplett von eigenen Mitarbeitern auf der Baustelle installiert worden ist. Die Anlage läuft vom ersten Tag an problemlos. „Die Entscheidung für die Kunststoffenergiezuführung haben wir zu keinem Zeitpunkt bereut“, betont abschließend Joury van Gijseghem. „Darüber hinaus hat es sich für uns gelohnt, den Systemlieferanten von Anfang an in das Projekt einzubinden. So konnten Fehler von Anfang an minimiert werden.“

Energiekette Detailaufnahme der Anbindung des 300mm-Pumpschlauchs an die Pumpeneinheit.