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antriebstechnikk 3/2016

antriebstechnik 3/2016

GETRIEBE UND

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Nach Norden abwärts und dann immer geradeaus Retrofit der Antriebstechnik im Schiffshebewerk mit modifizierten Standardkomponenten Randolf Bieritz, Christian Holze Nach über 35 Jahren Betrieb wurde im Schiffshebewerk Lüneburg in Scharnebeck die Antriebstechnik erneuert. SEW-Eurodrive lieferte hierfür Motoren und Industrie getriebe aus seinem fein abgestuften Produktsortiment. Die Besonderheit: Es handelt sich um Standardgetriebe, die für diesen Einsatz konstruktiv angepasst wurden. Randolf Bieritz leitet das Drive Technology Center Nord von SEW-Eurodrive in Hannover Christian Holze ist Innendiensttechniker Industriegetriebe im Drive Technology Center Nord von SEW-Eurodrive in Hannover Der 115 km lange Elbe-Seitenkanal verbindet die Elbe bei Hamburg mit dem Mittellandkanal bei Wolfsburg. Gut 40 km südöstlich von Hamburg verläuft er durch Scharnebeck, eine 3 000-Einwohner-Gemeinde im Landkreis Lüneburg. Die Wasserstraße überwindet insgesamt einen Höhenunterschied von 61 m: 23 m, überbrückt eine Schleuse bei Uelzen und 38 m das Schiffshebewerk Lüneburg. Zur Bauzeit ist es als größtes Doppel-Senkrecht-Schiffshebewerk der Welt erstellt worden. Es kostete 152 Mio. DM und wurde nach achtjähriger Bauzeit 1976, für die Schifffahrt freigegeben. Betreiber ist das Wasser- und Schifffahrtsamt Uelzen, eine Unterbehörde des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur. Niveausteigerung mit Power Das Schiffshebewerk Lüneburg ist ein Doppel-Senkrecht-Schiffshebewerk. Es hat zwei nebeneinander liegende Durchfahrten, in denen sich unabhängig voneinander zwei Tröge auf und ab bewegen. Sie haben eine nutzbare Länge von 100 m und eine nutzbare Breite von 12 m sowie eine Wassertiefe von 3,50 m. Die Tröge hängen jeweils an 240 Stahlseilen, die über Seilscheiben laufen. Jede einzelne hat einen Durchmesser von 3,40 m und wiegt 4 t. Anders ausgedrückt: Jede Scheibe ist doppelt so groß wie ein Mensch und schwerer als 50 Personen. Ein einzelnes Seil ist 54 mm dick, 54 m lang und wiegt 800 kg. Die Tröge heben Tonnage im wahrsten Sinne des Wortes, denn die Gesamtmasse der beweglichen Teile des Troges einschließlich des Wassers beträgt 12 000 t − so viel wie 14 komplette ICE-Züge mit je 16 Wagen. Davon wiegt allein der mit Wasser gefüllte Trog 6 000 t, das Gewicht der Gegengewichte beträgt ebenfalls 6 000 t. Weil das Eigengewicht der mit Wasser gefüllten Tröge durch Gegengewichte ausgeglichen wird, reicht hierfür die vergleichsweise geringe Antriebsleistung von 4 x 50 kW aus, die durch Drehstrommo toren erzeugt wird. Aus Sicherheitsgründen ist jedoch eine Antriebsleistung von 4 x 160 kW installiert. Volle Ladung auf und ab Die Fahrzeiten eines Trogs beim Heben bzw. Senken dauern jeweils etwa drei Minuten. Das entspricht bei 38 m Höhenunterschied etwa 12 bis 13 m/min, wobei langsamer angefahren und angehalten wird. Die Gesamttransferdauer − einschließlich der Ein- und Ausfahrt − beträgt ca. 20 min pro Schiff. Die Tröge werden durch ein vorderes und hinteres Sektionaltor verschlossen. Jedes dieser Hubtore wird mit dem Haltungstor, das den Schifffahrtskanal abschließt, durch zwei im Antrieb gekoppelte Gliederketten gehoben, die links und rechts des Tors an einem Maschinenhaus entlang laufen. Vor dem Verfahren des Troges lösen sich beide Tore, so dass der Trog für sich allein steht und verfahren werden kann. Jeder Trog wird zwischen vier Türmen geführt, die in ihrem oberen Teil die Seilscheibenhallen beherbergen. Auf der höhergelegenen Südseite des Schiffshebewerks befinden sich vor den Türmen insgesamt vier rote Maschinenhäuser, sogenannte Pylone. Diese beherbergen die Antriebstechnik der Tore des Schiffshebewerks. Zwischen den Trögen, mit Blick auf die Vorlandbrücke im Süden, liegt der Steuerstand. Hier laufen sämtliche Informationen zusammen, Kamerabilder und Messwerte. 42 antriebstechnik 3/2016

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Jungbrunnen für das Hebewerk Zur Gewährleistung der Anlagensicherheit und -verfügbarkeit musste nach über 35 Jahren Betrieb eine Grundinstandsetzung des Schiffshebewerks vorgenommen werden. Das Bauwerk wurde überprüft sowie Bauteile, Gebäudetechnik und Teile der Antriebstechnik erneuert. Damit der Schiffsverkehr während der Retrofitmaßnahmen weiterlaufen konnte, erneuerte man zunächst nur die Ostseite des Hebewerks. Im Zuge dieses zweijährigen Retrofits sollten auch das Drehmoment und die Leistung der Antriebe für die Tore der Tröge erhöht werden. Statt der bisher installierten Leistung von 55 kW sollten die neuen Motoren 75 kW aufbringen. Auch das Nenndrehmoment des Getriebes wurde von bislang 80 kNm auf 130 kNm erhöht. Ein Besichtigungstermin vor Ort ergab, dass die Industriegetriebe von SEW-Eurodrive recht genau in die vorgegebene Spitzenhöhe passen. Das Bruchsaler Unternehmen hat auch Zwischengrößen in seinem Produktsortiment, was nicht bei allen Anbietern der Fall ist. Dieses Alleinstellungsmerkmal ist ein wichtiger Wettbewerbsvorteil. Das letztlich umgesetzte Antriebskonzept wurde durch das Drive Technology Center (DTC) Hannover erstellt, ebenso die Zusammenstellung der Komponenten. Kraft der zwei Getriebe Die elektromechanische Antriebstechnik der Tore stammt vom Anfang der 70er Jahre. Sie besteht aus einem Drehstrom-Asynchronmotor mit Bremsgerät und einem Industriegetriebe. Es ist über eine mechanische Verbindung mit einer zweiten, am Tor gegenüberliegenden Motor-/Industriegetriebeeinheit gekoppelt. Beide Motoren werden über einen gemeinsamen Umrichter (500 V, 0…50 Hz) mit Spannung versorgt. Durch die variable Frequenz kann ein sanftes Beschleunigen und Abbremsen des Torantriebes gewährleistet werden. Als Reserve für Notsituationen wurde ein elektrischer Hilfsantrieb eingebaut. Zusätzlich ist ein Notbetrieb per Handrad vorgesehen. Als Hauptantrieb wird neu ein 75-kW- Drehstrommotor DVE280 S4 von SEW-Eurodrive eingesetzt. Über eine Kupplung ist er mit dem Industriegetriebe X4KS230 verbun- 01 Die Tröge hängen jeweils an 240 Stahlseilen, die über Seilscheiben laufen 02 Durch ein vorderes und hinteres Sektionaltor werden die Tröge verschlossen den. Es hat drei Stirnradstufen und eine Kegelradeingangsstufe. Eine Vorgabe des Auftraggebers war, dass die ursprüngliche Grundstruktur des Systems erhalten bleibt. Die mechanische Verkettung der beiden Torantriebe war bereits bei der alten Ausführung vorhanden und sollte so beibehalten werden. Um diese Forderung zu erfüllen, musste aus dem Hauptgetriebe eine mechanische Verbindung zum zweiten Hauptgetriebe geschaffen werden, das sich auf der anderen Seite des Schleusentors befindet. Basierend auf einem Standard-Industriegetriebe der Baureihe X4 fertigte das Bruchsaler Unternehmen hierfür eine Mo-

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