antriebstechnik 7/2021

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK IN DER SCHWERINDUSTRIE INFRASTRUKTURPROJEKT STIRNRADGETRIEBE HEBEN BRÜCKE AN Ende 2020 hat die Hamburg Port Authority (HPA) die Neue Bahnbrücke Kattwyk in Betrieb genommen. Das Infrastrukturprojekt an der Süderelbe bietet für den hafeninternen Bahnverkehr eine effiziente Anbindung zum Containerterminal Altenwerder. Damit die Wasserstraße auch für Schiffe befahrbar bleibt, wird der 2 000 t schwere Fahrweg von vier fünfstufigen Stirnradgetrieben angehoben. Insgesamt kann die Antriebstechnik 1 MW Leistung bereitstellen. Die bisher bereits bestehende Kattwyk-Brücke im Hamburger Hafen verbindet die gleichnamige Halbinsel mit dem westlichen Stadtteil Moorburg. Sie war bei ihrer Inbetriebnahme 1973 die größte Hubbrücke der Welt. Knapp 50 Jahre später bekommt sie Verstärkung durch die parallel verlaufende Neue Bahnbrücke Kattwyk. Sie überragt die ältere Konstruktion sogar noch um einige Meter. Diese Infrastrukturmaßnahme entlastet vor allem den Güterverkehr auf der Schiene. Bis dato mussten sich Bahn und LKW die Brücke teilen, was spürbare Wartezeiten mit sich brachte. Angesichts des zunehmenden Warenverkehrs entschloss sich der Aufsichtsrat der Hamburg Port Authority neben die schon existierende Kattwykbrücke eine neue Hubbrücke für den Schienenverkehr sowie Fußgänger und Radfahrer zu bauen. 3 700 t bringt das 287 m lange Bauwerk auf die Waage. Die Neue Bahnbrücke Kattwyk verbindet – ebenso wie ihre 1973 gebaute Vorgängerin – die Stadtteile Wilhelmsburg und Moorburg. Beide Hubbrücken überspannen in einem Abstand von gerade einmal Christian Rüttling ist Marktmanager Industriegetriebe bei der SEW-Eurodrive GmbH & Co KG in Bruchsal 58 m zueinander die Süderelbe. Ihre Hauptaufgabe: Passiert ein Seeschiff die Wasserstraße, muss die Brückenkonstruktion nach oben ausweichen und Platz machen. Mit der Investition verbessert die Hafenverwaltung die Anbindung zum Containerterminal Altenwerder. Für den Bau der Neuen Bahnbrücke Kattwyk beauftragte die HPA seinerzeit die SEH Engineering GmbH. Das Unternehmen mit Sitz in Hannover hat langjährige Erfahrungen mit der Planung und Realisierung von Brücken und Stahlwasserbauten. SEH suchte sich mit SEW-Eurodrive zudem einen Antriebslieferanten, der einschlägiges Engineering- und Branchen-Know-how mitbringt. VIER HAUPTMOTOREN VERTEILEN SICH AUF BEIDE PYLONE Das Antriebskonzept der Neuen Bahnbrücke Kattwyk sieht jeweils einen Teilantriebsstrang für jeden der beiden Pylone vor. Als Pylon werden die hochaufragenden Bauteile zu beiden Brückenenden bezeichnet. Die Antriebe sind vor Wind und Wetter geschützt in einem Maschinenhaus am oberen Ende der Pylone untergebracht. Der Hubmechanismus wurde als Friktionsantrieb mit Treibtrommeln, 48 Seilen und Gegengewichten ausgeführt (Abb. 04). Bis Windstärke 8 auf der Beaufortskala – stürmischer 32 antriebstechnik 2021/07 www.antriebstechnik.de

BEWEGUNG! 01 Die 24 t schweren fünfstufigen Stirnradgetriebe wurden als Stahl- Schweiß-Ausführung konzipiert; hier sind die Getriebe beim Prüflauf zu sehen Wind, abbrechende Zweige, hohe Wellenberge – herrscht auf der Brücke Normalbetrieb. Hierbei werden nur zwei der insgesamt vier Hauptantriebsmotoren betrieben, je ein Motor pro Pylon (Abb. 02). Die Hauptmotoren haben jeweils eine Leistung von 245 kW und sind auf den Primärantriebsrahmen aufgebaut. Über eine Gelenkwelle geht der Kraftfluss auf beide Hauptgetriebe, die wiederrum mit einer elektromagnetischen Schaltkupplung synchronisiert werden. Die beiden Hauptgetriebe sind auf dem Tandemrahmen montiert und bilden zusammen die sogenannte Tandemeinheit. Auf der Abtriebsseite der Hauptgetriebe sitzen die Zahnkupplungen und verbinden die Getriebe mit den Seiltrommeln. Bei Windstärken über 8 sowie bei zusätzlichen Eis- und Schneelasten wird die Brücke im Schwerlastbetrieb gefahren (Abb. 03). Auf jedem Pylon sind nun beide Hauptmotoren aktiv, insgesamt also alle vier. In diesem Betriebszustand ist die Hauptkupplung getrennt. Die Hauptgetriebe sind somit nicht mehr miteinander mechanisch synchronisiert. Neben den Hauptmotoren befindet sich auf den Primärantriebsrahmen auch jeweils ein Notantrieb. Diese werden über ein Diesel-Notstromaggregat betrieben und stellen sicher, dass bei einem Stromausfall die Brücke in die – je nach Verkehrslage – geeignete Endlage fährt. GETRIEBE MIT JE 1,9 MILLIONEN NEWTONMETER Das Herz des Brückenantriebs bilden vier fünfstufige Stirnradgetriebe des Typs MD5FL470. Die etwa 24 t schweren Hauptgetriebe wurden als Stahl- Schweiß-Ausführung konzipiert. Mit einem Nenndrehmoment von ca. 1,9 Mio. Nm pro Getriebe sind sie ausreichend groß bemessen, um die in der Stahlwasserbau Norm DIN 19704 ge- DIE IDEE „Das Projekt ist nicht nur aufgrund seiner räumlichen Dimensionen anspruchsvoll. Jede gebaute Brücke stellt naturgemäß ein absolutes Unikat dar, bei dem es unter anderem komplexe statische, technische und verkehrliche Belange zu berücksichtigen gilt. SEW-Eurodrive hat dafür alle Antriebskomponenten aus einer Hand geliefert – einschließlich der Antriebsrahmen und Dienstleistungen. Dadurch reduzierten sich die Schnittstellen beim Kunden sowie der Montageaufwand.“ Christian Rüttling, Marktmanager, SEW-Eurodrive GmbH & Co KG Volkan Yilmaz, Applikations ingenieur, SEW-Eurodrive GmbH & Co KG FRIZLEN Brems- und Anlasswiderstände sorgen weltweit für Dynamik bei Hub- und Fahrantrieben in Krananlagen, im Logistikbereich sowie bei mobilen Systemen im Hafenbereich und Offshore. Leistungen von 10 W bis 500 kW Bis IP67, mit UL / CE FRIZLEN Leistungswiderstände Belastbar Zuverlässig Made in Germany Tel. +49 7144 8100-0 www.frizlen.com