Schiffskräne: Mit Hydraulik-Komplettlösung den Wirkungsgrad steigern

Schiffskräne: Mit Hydraulik-Komplettlösung den Wirkungsgrad steigern
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November 2015

 

Der Entwicklungsprozess eines Schiffskrans erfordert viele schwierige Entscheidungen. Mit einem individuell ausgelegten Komplettsystem können sich Hersteller wie Tsuji viele davon sparen.

Wer einen Schiffskran baut, hat oft die Qual der Wahl. Zhaorong Zou, Hydraulikingenieur beim chinesischen Hersteller Tsuji Heavy Industries, weiß das aus eigener Erfahrung. Allein beim Antriebssystem muss er zwischen vielen verschiedenen Herangehensweisen abwägen, um einen möglichst guten Kompromiss bei Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz zu finden. Vor eine besondere Herausforderung stellte ihn daher der Auftrag, der Anfang 2014 auf seinem Schreibtisch landete: Der Kunde forderte einen Kran, dessen Motor mit Geschwindigkeiten von 3.300 Umdrehungen pro Minute arbeitet – beim Verladen von großen Schiffscontainern ein beträchtlicher Wert. Bislang arbeiteten Tsuji-Systeme zumeist unter 2.800 Umdrehungen. Damit aber nicht genug: Wegen steigender Energiepreise durfte der Strombedarf nicht größer werden. Zou war klar, dass der bisherige Ansatz, das Antriebssystem aus den Komponenten mehrerer Zulieferer zusammenzubauen, bei solchen Forderungen an seine Grenzen stoßen würde.

Neuer Partner, neue Lösung

Tsuji suchte und fand mit Bosch Rexroth einen neuen Partner für seine Kranantriebe. Yi Zhu, Anwendungsingenieur für Schiffsbau und Marine bei Bosch Rexroth in China, wusste gleich, dass er keine Lösung aus der Schublade ziehen, sondern eine neue Komplettlösung aus Hydraulik-, Steuerungs- und Leitungssystem mit geschlossenem Kreislauf auslegen musste. „Unser Team stellte ein individuelles Hydrauliksystem mit zusätzlicher Förderpumpe vor“, erinnert sich Zhu. Sein Team verwendete ausschließlich Rexroth-Komponenten und holte bei allen den Wirkungsgrad beeinflussenden Faktoren das Maximum heraus. Um Minimierung ging es bei der Öltemperatur: Die kann bei hohen Außentemperaturen die 80-Grad-Marke überschreiten, bei der das Öl im Kreislauf seine Viskosität verliert – was zum Stillstand führt. Die neue Lösung kommt auch bei harten Klimabedingungen um die 40 Grad nicht ins Schwitzen und hält mit verbesserter Kühlung das Öl stets bei höchstens 60 Grad. Ebenfalls positiv wirkte sich aus, dass das geschlossene Hy­drauliksystem die Energie der Last beim Absenken in elektrische Energie umwandelt und in das System des Schiffs zurückspeist. Alles in allem erhöht sich der Wirkungsgrad so von 60 auf 75 Prozent. Der Stromverbrauch sinkt im Vergleich zu konventionellen Systemen um bis zu 25 Prozent – eine jährliche Ersparnis von rund 42.000 Euro pro Schiff.

Gelungene Premiere

Trotz der Komplexität des Systems vergingen vom Auftragseingang bis zur Lieferung nur vier Monate – lediglich halb so viel wie in solchen Fällen üblich. Auch die restlichen Anforderungen erfüllte Bosch Rexroth zu hundert Prozent. „Mit dieser Komplettlösung können wir viel besser auf die Wünsche unserer Kunden reagieren und auch hohe Leistungsanforderungen erfüllen. Das steigert die Wettbewerbsfähigkeit von Tsuji“, so Zhaorong Zou.