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3 wichtige Projekte mit Schwerkraftbasis-Ballast

Schwerkraftbasierte Strukturen sind eine weit verbreitete Art von Gezeitenturbinenfundamenten, die häufig in Gezeitenumgebungen, aber auch im Offshore-Wind oder zur Stabilisierung einiger Komponenten wie Steckverbinder und Anschlusskästen verwendet werden.

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31/05/2019
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HydroQuest, Naval Energies und Guinard Energies haben FMGC Schwerkraftbasis-Ballast vertraut

Schwerkraftbasierte Strukturen sind eine weit verbreitete Art von Gezeitenturbinenfundamenten, die häufig in Gezeitenumgebungen, aber auch im Offshore-Wind oder zur Stabilisierung einiger Komponenten wie Steckverbinder und Anschlusskästen verwendet werden. Die rasche Entwicklung des Sektors für erneuerbare Meeresenergie begünstigt die Notwendigkeit neuer Schwerkraftkonzepte. Ballast ist neben dem Design ein kritisches Element schwerkraftbasierter Strukturen. Die Qualität, Dichte und das Gewicht, die durch die Materialauswahl und das Konzept des Ballastsystems definiert werden, sind für die Stabilisierung und den Erfolg der Plattform von entscheidender Bedeutung, was zu einer besseren Leistung führt.

Schwerkraftbasis-Ballast aus Gusseisen

Wenn diese Fundamente aus Beton bestehen, wäre eine massive Tragstruktur erforderlich, was zu hohen Material- und Logistikkosten führen würde. Darüber hinaus benötigen schwerkraftbasierte Fundamente, die mit Beton- oder Sandballast ballastiert sind, größere Installationsmittel und eine größere Fläche auf dem Meeresboden.

Im Gegenteil, Gusseisen ist dichter als Beton und führt zu einer kostengünstigen Lösung, die weitaus weniger anfällig für hydrodynamische Belastungen ist. Gusseisen mit einer Dichte von 7,10 kann das Zielgewicht auf viel weniger Raum und Volumen im Vergleich zu Beton erreichen. Im Allgemeinen ermöglicht es eine Volumenreduzierung von 3 auf das 7-fache im Vergleich zu Ballast mit geringerer Dichte. Die hohe Dichte des Materials begünstigt eine sehr begrenzte Grundfläche des Meeresbodens im Vergleich zu Strukturen aus Materialien geringer Dichte. Darüber hinaus begünstigt Gusseisen dank der Kapazität des Ballastsystems das Heben und Installieren.

Vorteile von Schwerkraftbasis-Ballats aus Gusseisen auf einen Blick:

  • Minimiert Fußabdruck;
  • Reduziert untergetauchte Volumes;
  • Minimiert die Oberflächen, die hydrodynamischen Kräften ausgesetzt sind;
  • Optimiert Transport- und Logistikkosten;
  • Optimiert das Fundamentdesign dank verschiedener Formen, Montage- und Hebe- / Handhabungsmittel des Ballastes.

 

FMGC hat an der Entwicklung europäischer Gezeitenprojekte teilgenommen und diese mit Schwerkraftbasis-Ballast aus Gusseisen versorgt. Da dies ein herausfordernder und anspruchsvoller Sektor ist, sollten alle beteiligten Lösungen dynamisch und leicht an die verschiedenen Designs anpassbar sein. FMGC-Ballast aus Gusseisen kann auf bestimmte Formen und Gewichte zugeschnitten werden und bis zu 16 Tonnen pro Einheit erreichen und Baugruppen bis zu Hunderten von Tonnen zusammensetzen.

Schwerkraftbasis-Ballast für HydroQuest Ocean

FMGC_Ballasts_on_deck_-_Credit_Ocean_Installer.jpg

FMGC-Ballast auf dem Deck während der Installation der HydroQuest Ocean Gezeitenturbine;
Photo Credit: Ocean Installer

HydroQuest Ocean ist eine 1-MW-Gezeitenturbine, die von HydroQuest und CMN (Constructions Mécaniques de Normandie) entwickelt wurde und kürzlich in den Gewässern in der Nähe von Paimpol-Bréhat in der Bretagne, Frankreich, eingesetzt wurde.

FMGC wurde von CMN und Hydroquest mit der Konstruktion, Entwicklung, Herstellung und Lieferung des gesamten Schwerkraftbasis-Ballastsystems beauftragt, um die Gezeitenturbine zu stabilisieren und ein Umkippen und Rutschen zu verhindern. Dank der engen Zusammenarbeit mit CMN und HydroQuest hat FMGC eine Lösung entwickelt, die zu einer erheblichen Reduzierung der Kosten und des Volumens der Unterkonstruktion beiträgt.

Das Ballastsystem basiert auf einer Baugruppe von Hunderten Tonnen Ballast, die um ein zentrales Hebesystem gestapelt sind, das einen einfachen Einsatz ermöglicht. FMGC war auch für das Design und die Validierung dieses Systems verantwortlich.

Die Stahleinsätze gewährleisten eine möglichst effiziente Montage des Ballastsystems. Gleichzeitig erleichtern sie das Heben und Installieren und begrenzen so die Mobilisierungszeit sowohl am Dock als auch vor der Küste.

Einige kritische Validierungsschritte, die mehrere mechanische Tests umfassen, wurden durchgeführt, um den Erstellungslebenszyklus der Entwicklung des Schwerkraftbasisballastes abzuschließen.

Vor der Herstellung der ersten Einsätze wurde eine FEA-Analyse durchgeführt, um ihre Fähigkeit zu bestätigen, die mechanischen Anforderungen unter Betriebsbedingungen zu erfüllen. Die Ergebnisse haben alle Erwartungen erfüllt und die ersten Stücke wurden hergestellt.

Nach der Herstellung der Stahleinsätze hat FMGC einen weiteren Prüflasttest mit mehr als 450 Tonnen Last durchgeführt.

Anfang April hat FMGC vor dem Einsatz der Gezeitenturbine und der zugehörigen Unterkonstruktion auch eine erste Montage der gesamten Struktur durchgeführt. In weniger als einem Tag wurde das gesamte Ballastsystem positioniert und verriegelt, um alle Erwartungen zu erfüllen. Schließlich wurden verschiedene Kontrollverfahren durchgeführt, um die Höhe und Neigung zu validieren und erneut die Konformität des Systems und seine Einsatzfähigkeit zu bestätigen.

Schließlich wurde am 26. April von Ocean Installeer auf dem Brehat-Gelände in Paimpol das schwerkraftbasis-Ballastsystem von FMGC eingesetzt.

Schwerkraftbasis-Ballast für Naval Energies

Das Natick-Projekt von Microsoft & Naval Energies wurde mit dem FMGC-Schwerkraftbasis-Ballast ausgestattet

Naval Energies und Microsoft haben einen Prototyp eines untergetauchten Rechenzentrums erstellt, das am EMEC-Standort im Norden Schottlands eingesetzt wird - einem Gebiet mit starken Strömungen und hohen Wellen. Aufgrund der herausfordernden Umgebungsbedingungen musste das Stabilisierungssystem kompakt und leicht einsetzbar sein.

Dank früherer erfolgreicher Kooperationen hat Naval Energies FMGC erneut die Entwicklung und Lieferung des Gusseisenballastes anvertraut. FMGC hat ein maßgeschneidertes System entwickelt, das für die Stahlunterkonstruktionen geeignet ist und mit den örtlichen Hebe- und Handhabungsmitteln übereinstimmt. Die Dichte des Gusseisens hat zu kompakteren Systemen geführt, die eine einfachere Installation und Bereitstellung gewährleisten. Die Teile wurden direkt nach Schottland geliefert und das Rechenzentrum wurde erfolgreich bereitgestellt.

Im Rahmen seiner früheren Aktivitäten in der Gezeitenindustrie hat Naval Energy bereits eng mit FMGC zusammengearbeitet, um die Stabilisierung und das Ballastieren von Unterwasserverbindern sicherzustellen.

Das Unternehmen betrachtete den Beton zunächst als das am besten geeignete Ballastmaterial. Die geringe Dichte stellte jedoch nicht die Stabilität der Steckverbinder in begrenzten Mengen sicher und disqualifizierte die Lösung aus technischen und finanziellen Gründen.

Nachdem das Gusseisen untersucht worden war, wurde die Effizienz dieses Materials erkannt und FMGC begann mit der Entwicklung maßgeschneiderter Systeme sowohl für Paimpol Brehat als auch für Fundy.

Schwerkraftbasis-Ballast für Guinard Energies

Die Gezeitenturbine P154 von Guinard Energies wurde mit dem FMGC-Schwerkraftbasis-Ballast ausgestattet

Für den Einsatz der Gezeitenturbine P154 in der Etel Ria (Bretagne) Anfang dieses Jahres haben sich Guinard Energies auch fürs Gusseisen entschieden, um die Stabilisierung der Plattform und der Turbine selbst zu gewährleisten. Die von FMGC entwickelte Ballastlösung ist direkt mit der Unterkonstruktion verbunden und stabilisiert die Turbine unter Betriebsbedingungen.

FMGC war wirklich stolz darauf, Teil all dieser Pionierprojekte zu sein und die Kunden von der Grundkonstruktion bis zum Einsatz der Ballastsysteme zu unterstützen. Der Schwerkraftbasis-Ballast bestätigt einmal mehr die wichtige Rolle und Effizienz von Gusseisen bei Offshore-Anwendungen. Das Produkt ist an eine Vielzahl von Branchen anpassbar und kann entsprechend eingesetzt werden.