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Energieketten sichern Dauerbetrieb von Containerkranen unter Extrembedingungen

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IoT Use Case – igus & EUROGATE
9 Minuten Lesezeit
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Zuverlässiger 24/7-Betrieb am Hamburger Hafen: EUROGATE setzt für seine Bahnverladekrane auf langlebige Energiekettensysteme und intelligente Sensorik von igus

Haushohe Krane und riesige Frachtschiffe: Der Hamburger Containerhafen gehört zu den größten Häfen in Europa. Jedes Jahr werden hier mehrere Millionen Container umgeschlagen. EUROGATE ist eine der führenden Containerterminal-Gruppen in Europa und betreibt am Hamburger Hafen 21 moderne Containerbrücken und zusätzlich sieben Verladebrücken, die eine schnelle und reibungslose Zugabfertigung an Deutschlands größtem Bahnhof für den kombinierten Ladungsverkehr EUROKOMBI ermöglichen, der sich direkt am Terminal befindet. Damit die Bahnverladekrane trotz Dauerbetrieb ausfallsicher laufen, setzt EUROGATE auf smarte Energiekettensysteme des Kölner Kunststoffspezialisten igus.

EUROGATE ist Deutschlands größte Containerterminal-Gruppe und betreibt zwölf Hafenterminals in Deutschland, Italien, Marokko und Zypern. Der Containerumschlag im Seehafen, sprich das Laden und Löschen der Containerschiffe für Reedereien, ist das Kerngeschäft von EUROGATE. Dazu gehört auch der Umschlag für den kombinierten Verkehr (KV). So kümmern sich am Hamburger Hafen sieben Bahnverladekrane um die Zugabfertigung an insgesamt elf Gleisen des KV-Bahnhofs, der seit 2002 gemeinsam von EUROGATE und KOMBIVERKEHR betrieben wird. Das EUROGATE Container Terminal Hamburg zeichnet sich durch seine hohe Dynamik aus. Immer längere Wege, höhere Dynamik, extreme Lasten, null Ausfälle: Die Anforderungen an die Krananlagen sind hoch. Die knapp 30 Meter hohen Bahnverladekrane bewegen bis zu 40 Tonnen schwere Container – und das rund um die Uhr. Für die ständige und zuverlässige Verfügbarkeit der gesamten Hafentechnik ist die EUROGATE Technical Services GmbH zuständig. „Jegliches Equipment wird von uns beschafft, gewartet, instand gehalten und nach Jahren auch wieder entsorgt“, erklärt Torben Schröder, Projektplanung Elektrotechnik, Operation Hamburg, EUROGATE Technical Services GmbH. „Unser Ziel ist, dass die Terminals immer auf technisch einwandfreies Equipment zurückgreifen können und wir ihre Produktivität steigern.“ Hohe Produktivitätsraten fordern effiziente Arbeitsprozesse. Denn Zeit ist bekanntlich Geld. Die Krananlagen müssen daher leistungsstark und ausfallsicher sein. Gleiches gilt entsprechend für die Energieketten, die auf den Kranbrücken die Energie- und Datenkabel der Laufkatze führen. Aus genau diesem Grund setzt EUROGATE auf langlebige und robuste Energiekettensysteme aus Hochleistungskunststoffen von igus.

Verladebrücke

Sieben Verladebrücken von EUROGATE kümmern sich am Hamburger Containerhafen um die schnelle und zuverlässige Zugabfertigung an Deutschlands größtem KV-Bahnhof. (Quelle: igus GmbH)

Hohe Lebensdauer und geringer Wartungsaufwand dank igus e-ketten

„Bei zwei unserer Krananlagen mussten wir in der Vergangenheit einen langen Ausfall verzeichnen. Daher haben wir vor einigen Jahren eine neue Möglichkeit gesucht, wie wir längere Standzeiten erzielen und ungeplante Ausfallzeiten aufgrund von Verschleiß der Energieketten verhindern können“, so Torben Schröder weiter. „Denn unser Ziel ist es, im Kranleben nur ein Mal eine Energiekette zu wechseln.“ Die Ketten müssen auf dem Verfahrweg von knapp 70 Metern nicht nur hohen Lasten standhalten, sondern auch sämtlichen Wetterverhältnissen und UV-Strahlen, da sie sich im Außenbereich des Krans befinden. „Um den Wartungsaufwand zu reduzieren und die Produktivität der Krananlagen zu erhöhen, brauchten wir also eine zuverlässige, wartungsarme und langlebige Lösung. Daher kommen bereits seit vielen Jahren bei den Terminals, die sich in unserer Betreuung befinden, Energieketten von igus zum Einsatz.“ 2002 wurde die erste Energiekette in Betrieb genommen. Inzwischen sind sechs der Bahnverladekrane mit Energieketten von igus ausgestattet. Markus Böhm, technischer Verkaufsberater e-ketten bei igus, hebt hervor: „Wir haben seither verschiedene Produkte und Montagekonzepte ausprobiert. Von Umbau zu Umbau haben wir eine neue, optimierte Lösung entwickelt.“

Die Evolution der Rollen e-kette

Speziell für Heavy-Duty-Einsätze mit langen Verfahrwegen wie Krananwendungen hat igus die Rollen e-kette entwickelt. Der Verschleiß ist wesentlich geringer als bei einer Ausführung ohne Rollen und auch der Kraftaufwand für die Bewegung fällt geringer aus. Das Besondere an den igus e-ketten: Sie bestehen aus tribologisch – sprich auf Reibung und Verschleiß – optimierten Hochleistungskunststoffen und sind dadurch besonders langlebig. Dank inkorporierter Festschmierstoffe brauchen sie zudem keinerlei externe Schmierung, wodurch sich der Wartungsaufwand zusätzlich reduziert. Seit über 20 Jahren arbeitet igus an der kontinuierlichen Verbesserung der Rollen e-kette und hat das Produktangebot entsprechend weiterentwickelt. „Im Fall unserer Verladebrücken haben wir mit der 4040RHD Rollenkette angefangen, die nach wie vor in zwei Kranen zum Einsatz kommt, da es sich nicht rechnen würde, einen ‚alten‘ Kran auf ein neues System umzubauen“, sagt Torben Schröder. Markus Böhm ergänzt: „Mit der Evolution der Rollen e-kette sind wir bei den anderen vier Kranen inzwischen auf die P4.1 umgestiegen. Auch am siebten Kran wird jetzt unsere P4.1 verbaut. Somit werden alle Bahnverladekrane am Hamburger Hafen mit unseren Energieketten versorgt.“

Die P4.1 ist seewasser- und UV-beständig und schafft lange Verfahrwege über 1.000 Meter sowie Geschwindigkeiten von mehr als 5 m/s. Durch Versatz zwischen Obertrum und Untertrum bewegen sich die Kunststoffrollen aneinander vorbei, was einen besonders ruhigen Lauf ermöglicht sowie Reibwert und Antriebsleistung reduziert. In jeder Verbindung der Kettenglieder befindet sich zudem eine Lagerstelle für eine Schwenkbewegung. Diese ist mit wartungsfreien Tribopolymer-Gleitlagern ausgestattet, wodurch sich die Lebensdauer nochmals deutlich erhöht. Ihre Langlebigkeit stellt die P4.1 wie alle igus Produkte in zahlreichen Versuchen im hauseigenen und branchengrößten Testlabor unter Beweis. „Das ist eine Entwicklung, über die wir uns als Kunde natürlich auch freuen“, meint Torben Schröder. „Denn wir wollen sicherstellen, dass unsere Krananlagen stets auf dem neuesten Stand der Technik sind und so lange wie möglich ausfallsicher laufen.“

Schnell einsatzbereit

Hochflexible Leitungen aus dem chainflex Programm von igus, die für den ständigen Biegewechsel in der Kette ausgelegt sind, komplettieren die ausfallsichere Lösung für Krane. Daher wurden bei den letzten Umbauten an den EUROGATE Verladebrücken e-ketten und Leitungen als vorkonfektioniertes readychain System eingesetzt. Die P4.1 ermöglicht dabei eine besonders einfache und schnelle Montage. „Die Herausforderung bei unseren Krananlagen ist, dass die Arbeiten im laufenden Betrieb durchgeführt werden müssen. Der Kran selber ist zwar für den Zeitraum nicht im Einsatz, aber der Terminalbetrieb geht trotzdem weiter. Hier ist es wichtig, dass alle Beteiligten sich ständig im engen Austausch befinden und kurzfristig reagieren können“, betont Schröder. „Die Projekte wurden im Vorlauf gut vorbereitet und unsere igus Ansprechpartner stehen uns bei Bedarf auch vor Ort stets zur Seite – das ist uns sehr wichtig.“ 

Smartes Überwachungssystem für mehr Planbarkeit und Ausfallsicherheit

„Um die höchstmögliche Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit der Krananlagen sicherzustellen, waren wir zudem auf der Suche nach einem Überwachungssystem, das uns frühzeitig vor Störungen warnt und mit dem wir Wartungseinsätze besser planen können“, berichtet Torben Schröder. Auch hierfür bot igus mit seinen smart plastics die passende Lösung. Dabei handelt es sich um intelligente Sensorik, die eine Echtzeit-Zustandsüberwachung (i.Sense) und vorausschauende Wartung (i.Cee) der Energieketten ermöglicht. In den Bahnverladekranen kommen unterschiedliche Systeme zum Einsatz, die direkt an die Anlagensteuerung angeschlossen sind. Dazu Manuel Moussa, technischer Verkaufsberater smart plastics bei igus: „Während i.Sense EC.P die Zug-/Schubkräfte überwacht, identifiziert i.Sense EC.B Kettenbrüche frühzeitig. Zugkräfte auf die Leitungen werden durch i.Sense CF.P überwacht. Zwei Krane sind auch bereits mit unserem i.Cee Modul ausgestattet.“ Ab einer definierten Verschleißgrenze wird ein Signal an das Modul ausgegeben, mit dem die Wartung der Rollenkette vorausschauend geplant wird. Die Daten laufen in einem Remote-Desktop zusammen, wo eine Übersicht aller eingesetzten Ketten und Überwachungssysteme angezeigt wird. „Sowohl wir als auch der Kunde haben darauf Zugriff und können jederzeit alle Informationen einsehen – von den Sensordaten und Alarmmeldungen über die Lebensdauervorhersage bis hin zur Empfehlung für den nächsten Wartungstermin.“

Alles aus einer Hand

„Smarte Lösungen werden immer wichtiger in unserem Geschäft, um auch in Zukunft wettbewerbsfähig zu bleiben“, konstatiert Torben Schröder. „Die smarten Energieketten von igus bieten uns mehr Sicherheit und Planbarkeit, damit es nicht zu Totalschäden und hohen Folgekosten kommt. Da wir mit den Energieketten bereits gute Erfahrungen gemacht haben, haben wir uns darüber hinaus für die igus Sensorik entschieden. Auch, um nicht zu viele Techniken miteinander zu mischen. So können wir sichergehen, dass die Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. Die Implementierung der Überwachungssysteme in die Kransteuerung ging leicht von der Hand und konnte schnell umgesetzt werden. Monatlich führen wir überdies eine kurze Sichtprüfung während unserer standardisierten Wartungen durch. Glücklicherweise kann ich noch von keiner Störung berichten. Für die Wartungskollegen, die für die Durchsicht zuständig sind, hat igus zudem eine spezielle e-ketten und smart plastics Schulung durchgeführt. Sowohl Beratung als auch Service durch igus laufen kompetent und zielführend ab. Sorgen des Alltags werden unbürokratisch und schnell behandelt. Bei igus bekommen wir individuelle Lösungen – und das schlüsselfertig und aus einer Hand. Von den unterschiedlichen Komponenten über die Konfektionierung und Montage bis hin zur Software.“

Energiekette Kran

Robust, wartungsarm und langlebig: Die P4.1 Kunststoff-Rollenkette von igus sorgt für eine zuverlässige Energieversorgung der Laufkatze. (Quelle: igus GmbH)

Verladebrücken von EUROGATE mit e-kette und i.Sense

Dank der i.Sense Sensoren lässt sich der Zustand der Energieketten und Leitungen in Echtzeit überwachen. Das im Schaltschrank verbaute i.Cee Modul sammelt die Sensordaten und ermöglicht eine vorausschauende Wartung. (Quelle: igus GmbH)

Zweites Leben für ausgediente Energieketten

Doch wohin mit den Energieketten, wenn sie irgendwann das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben? Meist landen sie im Industriemüll, weil es an Möglichkeiten für eine nachhaltige Weiterverwendung fehlt. Eine Linearwirtschaft, der igus ein Ende setzen möchte. Im Rahmen des eigenen „chainge“ Programms sammelt igus seit 2019 herstellerunabhängig ausgediente Energieketten, damit diese recycelt werden und aus dem Material neue Produkte entstehen können. Seit 2022 können über die „chainge“ Online-Plattform auch andere Bauteile aus technischen Kunststoffen recycelt werden. Torben Schröder: „Den Ansatz, alte Energieketten zur Gewinnung von Rohstoffen wieder an den Hersteller zurückzugeben, finden wir sehr wichtig. Wir haben bereits eine Kette ohne Probleme recyceln lassen und freuen uns darüber, dieses Angebot von igus auch künftig im Sinne der Nachhaltigkeit in Anspruch nehmen zu können.“

Für jeden Kran die passende Lösung: „Sowohl Beratung als auch Service durch igus laufen kompetent und zielführend“, berichtet Torben Schröder über die Zusammenarbeit mit Markus Böhm und Manuel Moussa (Bild 4a: v.l.n.r..; Bild 4b: v.r.n.l.). (Quelle: igus GmbH)

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