Seegangskompensation für Offshore-Wind
Beginnen Sie mit der Bewegung am Installationspunkt.
Hubbewegung ist nur ein Teil des Positionierungsproblems.
Die relevante Antwortgröße ist die Bewegung der Komponente relativ zu ihrem Installationsziel. Legen Sie Referenzpunkt, Richtungen, Toleranzen und Betriebsphase fest, bevor Sie eine Kompensation auswählen.
Nur konzeptionelle Referenzpunkte. Es werden weder Geometrie, Toleranz, Bewegungsamplitude noch Geräteleistung spezifiziert.
Identifizieren Sie die aufnehmende Struktur.
Eine feste Gründung, schwimmende Gründung oder ein bewegter Feeder ergibt jeweils einen anderen Fall der Relativbewegung.
Legen Sie die erforderliche Steuerung fest.
Vertikaler Abstand, seitliche Position und Ausrichtung können unterschiedliche Hilfsmittel erfordern. Eine Kennzahl zur Hubreduktion beschreibt nicht alle davon.
Legen Sie die Phasenkriterien fest.
Spezifizieren Sie die relevanten Grenzwerte für Last, Freiraum, Landegeschwindigkeit und Ausrichtung, und verifizieren Sie anschließend die gekoppelte Antwort.
Trennen Sie erhöhte und schwimmende Einsätze.
Der Rumpf ist abgestützt.
Wenn er auf seinen Beinen angehoben ist, entfällt die wellenbedingte Hubbewegung des Rumpfes als Bewegungseingang für den Hebevorgang. Wind, Kran- und Strukturelastizität sowie die Bewegung eines separaten Feeders oder Ziels können weiterhin relevant sein.
Bewerten Sie den tatsächlichen Standort, die Stützbedingung, den Betriebsablauf und die Schnittstellen. Ein Anheben macht nicht jeden Fall der Relativbewegung zu null.
Die Schiffsantwort bleibt bestehen.
Hubbewegung und Rotationsbewegungen tragen zur Bewegung der Kranspitze bei. Bewerten Sie die Antwort am relevanten Punkt und deren Verhältnis zu Komponente und Ziel.
Vergleichen Sie die vollständige Installationsmethode, Verfügbarkeit und Wetterkriterien. Ein schwimmendes Schiff impliziert keinen universellen Vorteil bei der Zykluszeit.
Stimmen Sie die Bewertung auf den Hebevorgang ab.
Verwenden Sie die tatsächliche Komponente, Krankonfiguration und Installationsmethode. Turbinenleistung oder generische Komponentenabmessungen sind keine ausreichenden Auslegungseingaben.
| Installationsphase | Fall definieren | Schnittstelle verifizieren |
|---|---|---|
| Monopile / Jacket | Tatsächliche Masse, Auftrieb, Geometrie, Kran- und Handhabungsanordnung. | Antwort in der Spritzwasserzone, Aufrichten/Absenken sowie jede Gripper- oder Meeresboden-Interaktion in der Methode. |
| Transition Piece | Zielgründung, Verbindungsmethode und temporäre Abstützungen. | Relativposition, Lande-/Kontaktlasten und Ausrichtung für die Zusammenführung. |
| Turmsektionen | Krankonfiguration, Komponentengeometrie und Windbedingungen. | Bewegung und Freiraum am Verbindungspunkt, einschließlich Strukturelastizität. |
| Gondel / Rotorblätter | Tatsächliche Komponente, Hebewerkzeug, Schwerpunkt und exponierte Fläche. | Position und Ausrichtung in der Höhe, Freiräume und die festgelegten Wind-/Bewegungskriterien. |
Herausforderungen bei der Installation von Windturbinen
Die Offshore-Wind-Installation kann angehobene Jack-ups, schwimmende Schwerlastschiffe oder andere projektspezifische Anordnungen nutzen. Komponentenmasse, Geometrie, Hebewerkzeug, Krankonfiguration und Installationsziel bestimmen die bewegungsempfindlichen Lastfälle.
Zentrale Installationsphasen, in denen Seegangskompensation relevant ist:
- Monopile-/Jacket-Platzierung — Bewerten Sie die tatsächliche Gründung und Handhabungsmethode über Absenken, Wassereintritt und Platzierung auf dem Meeresboden.
- Installation des Transition Piece — Legen Sie Zusammenführungsziel, Verbindungsmethode, Kriterien für die Relativposition und Kontaktlasten fest.
- Hebevorgänge von Turmsektionen — Bewerten Sie die Antwort und den Freiraum am Verbindungspunkt, wobei Kran- und Strukturelastizität einbezogen werden, sofern relevant.
- Installation von Gondel und Rotorblättern — Verwenden Sie die tatsächliche Komponente, das Werkzeug, die exponierte Fläche und die Wind-/Bewegungskriterien für die übergeordnete Installationsschnittstelle.
Die Schiffskonfiguration und die Betriebsphase bestimmen, welche Bewegungen in den Hebevorgang eingehen. Ermitteln Sie die Antworten von Kranspitze und Ziel, die relevanten Windbedingungen und die Strukturelastizität, bevor Sie Installationsmethoden vergleichen.
Bewegungskompensationslösungen für Wind
In der Offshore-Wind-Installation kommen mehrere Ansätze zur Bewegungskompensation zum Einsatz:
- Aktive Seegangskompensation — Ein geregelter Antrieb verändert die vertikale Hubantwort innerhalb seiner Grenzen für Erfassung, Bandbreite, Kraft, Geschwindigkeit und Hub. Legen Sie die Regelreferenz fest und bewerten Sie die verbleibende Bewegung am Ziel.
- Passive Seegangskompensation — Ein Gasfedersystem verändert die gekoppelte Lastantwort. Bewerten Sie die Kraft-Hub-Kennlinie und die Dämpfung für den Hebevorgang; Kosten und Eignung hängen von der festgelegten Konfiguration und Beanspruchung ab.
- Bewegungskompensierte Pile-Gripper — Stellen Sie eine Schnittstelle für Pfahlhandhabung und -rückhaltung mit festgelegten kompensierten Richtungen und Freiheitsgraden bereit. Bewerten Sie diese Schnittstelle zusammen mit Kran und Pfahl; sie hat eine andere Funktion als die Inline-Seegangskompensation.
- Stoßschutz — Bewerten Sie die Spitzenlast- und Hubantwort für ein definiertes Pfahldurchrutsch- oder Lastübergabe-Ereignis. Sie begründet keine Positionierungsleistung für die normale Installation.
Vergleichen Sie eine geeignete passive Konfiguration mit fester Einstellung mit adaptiven oder aktiven Optionen anhand abgestimmter Lastfälle und Abnahmekriterien. RIGEL und ANTARES werden anhand der geforderten Kraft-Hub-Antwort und der Betriebsfunktionen bewertet; POLARIS adressiert definierte Stoßereignisse. Geräteauswahl und ein etwaiger Vorteil beim Wetterfenster ergeben sich aus der Analyse.
Marktausblick
Für einen datierten regionalen Kontext siehe die Ambitionen der Europäischen Kommission vom Dezember 2024 für erneuerbare Offshore-Energien. Dies sind unverbindliche regionale Ziele, keine Prognose für den Zeitplan oder Gerätebedarf einer einzelnen Kampagne.
Ausbauziele und Turbinendesigns entwickeln sich weiter. Behandeln Sie regionale Zielwerte als datierten Marktkontext und verwenden Sie bei der Definition einer Hebekampagne die tatsächliche Turbine, Gründung und Installationsmethode.
Gründungshandhabung, Komponententransfer, Ausschleppen (Tow-out) und Hook-up erzeugen jeweils unterschiedliche Schnittstellen und Geräteanforderungen. Eine bewegungskompensierte Gangway, ein Hebekompensator und ein Zugkraft-Regelsystem haben unterschiedliche Abnahmekriterien; die Leistung einer Anwendung begründet nicht die einer anderen.
Seegangskompensation für Offshore-Wind — häufig gestellte Fragen
Warum benötigt die Offshore-Wind-Installation Seegangskompensation?
Welche Hebevorgänge bei der Windinstallation sind am bewegungsempfindlichsten?
Jack-up oder schwimmendes Installationsschiff?
Welche Bewegungskompensationslösungen werden im Offshore-Wind eingesetzt?
Wo passen passive Kompensatoren in eine Wind-Kampagne?
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Senden Sie die Daten zu Komponente und Hebewerkzeug, Schiffs- und Krankonfiguration, Ziel-/Stützanordnung, den vorgeschlagenen Installationsablauf und die geforderten Bewegungs-/Lastkriterien. Wir können den Umfang der Bewertung und der Ausrüstung festlegen.
Grundlagen und Annahmen
Trennen Sie Auslegungseingaben des Projekts, Geräteleistung und Marktkontext. Jedes hat seine eigene Quelle und seinen eigenen Anwendungsbereich.
- Grundlage für Komponente und Installation
- Verwenden Sie die tatsächliche Komponentenmasse, den Schwerpunkt, die Geometrie, das Hebewerkzeug, die Krananordnung und die Zieldaten. Turbinenleistung sowie generische Komponentenmassen oder -längen definieren den Hebevorgang nicht.
- Umfang der Bewegungssteuerung
- Spezifizieren Sie die geregelten Richtungen und Referenzpunkte. Als Beispiel für eine andere Gerätefunktion beschreibt Huisman eine XY-Rahmen- und Gripper-Schnittstelle für die Pfahlhandhabung. Deren Architektur und Leistung sind keine Kennwerte für einen ND-Kompensator.
- Produktverweise auf dieser SeiteVerfügbarkeit
- RIGEL, CYGNUS, ANTARES und POLARIS sind die Einheiten, die Norwegian Dynamics derzeit anbietet. VEGA und SIRIUS befinden sich in Entwicklung und werden hier nur zum Kontext beschrieben.
