Jack Up Windpark-Installationsplattform

Als vertrauenswürdiger chinesischer Lieferant für globale Schifffahrtsunternehmen hat HAIDING SHIPYARD die Windpark-Installationsplattform Jack Up entwickelt, um die Ausrichtung schwerer Turbinen vor Welleneinwirkung zu schützen. Ein 800-Tonnen-Doppelwindenkran (±0,1 m synchron) arbeitet mit einer automatischen Nivellierungshydraulik von ±0,05° auf einem CCSB-Stahlrumpf, um ein Schwanken des Decks zu verhindern.

Warum entfernen sich Offshore-Windparkentwickler von Schwimmkränen?

Die Offshore-Windindustrie hat eine kostspielige Lektion gelernt: Schwimmende Kranschiffe sind zwar flexibel in der Wassertiefe, unterliegen aber grundsätzlich Einschränkungen durch welleninduzierte Bewegungen. Ein schwimmender Kran, der bei Wellengang schaukelt, kann nicht die millimetergenaue Ausrichtung erreichen, die für die Verbindung von Turm und Gondel erforderlich ist. Jede wellenbedingte Abweichung erhöht den Zeitaufwand, das Risiko und die Kosten für den Installationsprozess.

Unsere Jack-Up-Windpark-Installationsplattform eliminiert diese Variable vollständig. Indem der Rumpf auf Stützbeinen über die Wasseroberfläche gehoben wird – ein Merkmal, das diesen Schiffen ihren alternativen Namen gibt – verwandelt sich die Plattform von einem fahrenden Schiff in eine feste, stabile Arbeitsplattform. Diese Stabilität ist kein Luxus; Dies ist eine Voraussetzung für die Installation von 16-MW-Turbinen, bei denen allein die Gondel mehr als 600 Tonnen wiegt und an einen Turm mit einer Koaxialitätsabweichung von weniger als 1 mm angedockt werden muss.

Ein einzelner Turbineninstallationszyklus auf dieser Plattform dauert ≤72 Stunden, was einer Effizienzsteigerung von 40 % gegenüber herkömmlichen Schwimmkranoperationen entspricht. Bei einem Windpark mit 50 Turbinen bedeutet das eine Zeitersparnis für das Schiff um Wochen und reduzierte Charterkosten in Millionenhöhe.

800-Tonnen-Kranintegration: Gebaut für die nächste Generation von Turbinen

Das zentrale Hebemittel der Plattform ist ein vollhydraulischer 360°-Schwenkkran mit einer maximalen Nennkapazität von 800 Tonnen bei einem Arbeitsradius von 45 Metern. Der Haupthaken ermöglicht eine Hubhöhe von ≥120 Metern, wobei der Hilfshaken eine Hubhöhe von ≥150 Metern erreicht – ausreichend Freiraum für 16-MW-Turbinengondeln (Gewicht ≤600 Tonnen) und 70-Meter-Turmsektionen (Einzelsektionsgewicht ≤300 Tonnen).

Was unterscheidet diesen Kran von herkömmlichen Offshore-Kranen?

• Synchronsteuerung mit zwei WindenMit einer Synchronisierungsgenauigkeit von ±0,1 m wird sichergestellt, dass beim Heben asymmetrischer Lasten – wie z. B. einer Gondel mit versetztem Schwerpunkt – beide Winden perfekt im Einklang drehen und so ein Lastschwingen verhindert wird, das den Turm beschädigen oder die Sicherheit des Personals gefährden könnte.

• Windkraftanlagenspezifische StreuerPassen Sie sich an unterschiedliche Gondel- und Turmspezifikationen an, während hydraulische Hebevorrichtungen eine Einstellgenauigkeit von ±0,05 m für die endgültige Andockausrichtung bieten.

• Schnittstellen zur LasernivellierungArbeiten Sie mit dem Nivelliersystem der Plattform zusammen, um einen horizontalen Fehler der Pfahlfundamentoberseite von ≤ 0,1° sicherzustellen, wodurch kostspielige Nacharbeiten bei der Turbinenmontage entfallen.

Der Kran ist kein nachträglich an einen Lastkahn angeschraubter Kran; Es ist vollständig in die Strukturkonstruktion der Plattform integriert, wobei die Kranbasisfläche für eine Decklast von ≥150 kN/㎡ und Spannungsüberwachungspunkte (CCSB-Stahlplattenspannung ≤ 200 MPa) ausgelegt ist und Echtzeitdaten zur strukturellen Integrität bei schweren Hebevorgängen liefert.

Was passiert, wenn die Plattform nicht eben bleiben kann?

Das ist die Frage, die Projektmanagern nachts den Schlaf raubt. Eine Plattform, die während eines 600-Tonnen-Gondelhubs aus dem Gleichgewicht gerät, birgt ein kaskadenartiges Ausfallrisiko: Der Lastradius des Krans ändert sich, der Turm kann angefahren werden und der gesamte Hub könnte abgebrochen werden, wodurch Stunden teurer Schiffszeit verschwendet werden.

Die Windpark-Installationsplattform Jack Up begegnet diesem Problem mit einem dreiachsigen Neigungssensor (Genauigkeit ±0,02°) gepaart mit einem GPS+Beidou-Dual-Positionierungssystem (Positionierungsgenauigkeit ≤0,5 m). Vor jedem Hub richtet sich die Plattform automatisch auf ±0,05° aus. Während des Hubvorgangs kompensiert das System kontinuierlich jede Plattformneigung, die durch Wind und Wellen verursacht wird (Kompensationsgeschwindigkeit ≤ 0,1 m/min), und stellt so sicher, dass die Hubpositionsabweichung des Hauptmotors ≤ 0,5 m bleibt.

Die dynamische Lastüberwachung sorgt für zusätzliche Sicherheit. Hochpräzise Lastsensoren (Genauigkeit ±1 %) und Drehmomentbegrenzer überwachen Hubgewicht und Drehmoment in Echtzeit. Das System gibt automatisch einen Alarm aus, wenn sich die Last 90 % der Nennkapazität nähert, und stoppt den Betrieb zwangsweise, wenn der Nennwert überschritten wird. Hierbei handelt es sich nicht um eine theoretische Sicherheitsfunktion, sondern um eine fest verdrahtete Ausfallsicherung, die unzählige Überlastungsvorfälle bei Offshore-Einsätzen verhindert hat.

Von der Fabrikhalle zum Windpark: Der modulare Transportvorteil

Eine der am häufigsten übersehenen Herausforderungen bei der Offshore-Windenergie ist nicht die Installation – es geht darum, die Installationsplattform überhaupt an den Standort zu bringen. Herkömmliche Installationsschiffe für Windkraftanlagen (WTIVs) sind massive, einteilige Rümpfe, die für den Bau und die Wartung Tiefseehäfen und spezielle Trockendocks erfordern.

Diese Jack-Up-Windpark-Installationsplattform verfolgt einen anderen Ansatz. Die Struktur ist in 7 bis 9 Abschnitte unterteilt (Hauptplattform, Stützbeinabschnitte, Kranmodul), wobei jeder Abschnitt aus CCSB-Stahlblech geschweißt ist und nicht mehr als 150 Tonnen wiegt. Dieser modulare Aufbau ermöglicht:

• Straßen- und Schienentransport: Abschnitte können per LKW oder per Bahn zu Montagepunkten im Landesinneren transportiert werden, sodass während der Fertigung kein Zugang zu Tiefseehäfen erforderlich ist.

• Globaler Versand: Abschnitte werden mit Halbtauchschiffen und Hochseeschiffen zu Projektstandorten weltweit transportiert.

• Montage vor Ort: Flansche und vorgespannte Schrauben vervollständigen die Montage mithilfe von Schiffskränen – 30 % schneller als der Einsatzzyklus herkömmlicher WTIVs.

Bei Projekten an abgelegenen Standorten oder Regionen ohne etablierte Offshore-Infrastruktur verwandelt dieser modulare Ansatz einen einst logistischen Albtraum in einen überschaubaren, vorhersehbaren Prozess.

Gebaut, um standzuhalten: CCSB-Stahl und Tiefseebeständigkeit

Die Hauptstruktur der Windpark-Installationsplattform Jack Up besteht aus CCSB-Schiffsstahlblech, einem von der China Classification Society (CCS) für Offshore-Anwendungen zertifizierten Material. Mit einer Streckgrenze von ≥235 MPa und einer Zugfestigkeit von 400–520 MPa bietet CCSB-Stahl die für schwere Hebevorgänge erforderliche strukturelle Steifigkeit und behält gleichzeitig die Duktilität und Schlagfestigkeit bei.

Detaillierte technische Parameter

Wo liefert diese Plattform Ergebnisse?

Fundamentnivellierung und Verfugung

Nach dem Rammen der Pfähle passt das Nivelliersystem der Plattform das Fundament mit einem Fehler von ±0,1° an. Die stabile Tragfähigkeit der CCSB-Deckstahlplatte trägt 200-Tonnen-Injektionsgeräte für längere Einsätze und stellt sicher, dass die Fundamentfestigkeit den Designspezifikationen entspricht.

16-MW-Gondelinstallation

In Windparks im Südchinesischen Meer mit einer Wassertiefe von 80–100 m hebt die Plattform 16-MW-Turbinengondeln mit einem Gewicht von 550–600 Tonnen. Die Hubhöhe des Haupthakens von ≥120 m ermöglicht in Kombination mit hydraulischen Hebevorrichtungen (Einstellgenauigkeit ±0,05 m) ein präzises Andocken der Gondel an den Turm. Installationszyklus einer einzelnen Gondel: ≤36 Stunden – 40 % effizienter als schwimmende Kranschiffe.

Offshore-Windbetriebs- und Wartungsunterstützung

Die Jack Up-Windpark-Installationsplattform dient als temporäre O&M-Basis für Offshore-Windkraftanlagen und lagert Wartungsverbrauchsmaterialien (Schmieröl, Werkzeuge) und tägliche Vorräte. Der Kran transportiert Materialien zu einzelnen Turbinenplattformen, wodurch die Anzahl der Wartungsschifffahrten reduziert und die Betriebs- und Wartungseffizienz verbessert wird – besonders wertvoll für abgelegene Tiefsee-Windparks.

Anpassungs- und Mehrwertdienste

Parameter- und Funktionsanpassung

Passen Sie die Stützbeinlänge (bis zu 150 m) und die Krankonfiguration an die Wassertiefe des Windparks an (z. B. Upgrade auf einen Kran der 1.000-Tonnen-Klasse für 20-MW-Turbinen).

Für Polarregionen: CCSB-Stahlplatte auf 70 mm verdicken, Isolierschichten hinzufügen, Hydrauliksystem auf -30 °C-Startfähigkeit aufrüsten

Für Regionen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit: Optimierung der Korrosionsschutzbeschichtung durch Zugabe einer Graphenschicht

Mehrwertdienste

CCSB-Stahlplattenmaterialzertifizierung (entspricht den CCS-Schiffsstahlspezifikationen)

Plattformklassifizierungszertifizierung (ABS/CCS/DNV) und Betriebsgenehmigungen für Windkraftanlagen

Technischer Support für Windkraftanlagen (Hebeplanentwurf, Geräteandocksimulation)

Integrierte „Plattform + Installation + O&M“-Dienste in Zusammenarbeit mit Windkraftentwicklern

Häufig gestellte Fragen

F: Bei welcher maximalen Windgeschwindigkeit und bei welchem ​​Seegang kann die Plattform sicher betrieben werden?

A: Die Plattform ist für einen Windwiderstand von bis zu Grad 12 ausgelegt, wenn sie sich in angehobener Position befindet und der Kran im winddichten Verriegelungsmodus ist. Allerdings wird die Installation von Offshore-Windkraftanlagen derzeit bei günstigen Wetterbedingungen durchgeführt, da das Risiko besteht, dass das Hubbein während der Absetzphase auf den Meeresboden stößt. Für bestimmte Projekte führen wir standortspezifische Bewertungen gemäß den Standards DNV und ISO 19905-1 durch, um betriebliche Wettergrenzen basierend auf den Bedingungen des Meeresbodens und Sturmmustern zu bestimmen.

F: Wie wird die Plattform transportiert, wenn der Projektstandort keinen Zugang zum Tiefwasserhafen hat?

A: Die Windpark-Installationsplattform Jack Up ist in 7–9 Abschnitte mit einem maximalen Einzelabschnittsgewicht von ≤150 Tonnen unterteilt. Die Abschnitte können auf der Straße (Lkw), auf der Schiene (Zug) oder auf dem Seeweg (Halbtauchschiffe und Hochseeschiffe) transportiert werden. Die Montage vor Ort mit Flanschen und vorgespannten Schrauben dauert 12–18 Tage. Dieser modulare Ansatz macht den Zugang zu Tiefseehäfen während der Herstellung überflüssig und ermöglicht die Lieferung an praktisch jeden Küstenprojektstandort weltweit.

F: Welche Wartung ist für die Spud-Beine in Tiefseeumgebungen erforderlich?

A: Das Spud-Leg-Rack besteht aus vergütetem CCSB-Stahlblech mit einer Härte von ≥200HB und bietet eine Lebensdauer von 25 Jahren in Tiefseeumgebungen. Die jährlichen Wartungskosten sind 25 % niedriger als bei herkömmlichen Installationsschiffen. Die Unterwasserstruktur profitiert von einer schweren Tiefsee-Korrosionsschutzbeschichtung plus kathodischem Schutz, was eine Korrosionslebensdauer von 15 Jahren gewährleistet. Wir empfehlen jährliche Inspektionen mit vierteljährlichen Ferninspektionen als Teil unseres Wartungsprogramms über den gesamten Lebenszyklus.

F: Kann die Plattform für Turbinen mit mehr als 16 MW angepasst werden?

A: Ja. Während die Standardkonfiguration 16-MW-Turbinen unterstützt (Gondel ≤600 Tonnen, Turmabschnitt ≤300 Tonnen), bieten wir Kran-Upgrades bis zu 1.000 Tonnen an, um 20-MW-Turbinen und größere Turbinen unterzubringen. Der modulare Aufbau der Plattform ermöglicht den Austausch von Kranmodulen ohne strukturelle Änderungen am Hauptrumpf. Wir haben erfolgreich kundenspezifische Konfigurationen für Kunden mit spezifischen Turbinenanforderungen geliefert – wenden Sie sich mit Ihren Projektspezifikationen an unser Engineering-Team.