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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erleichterung des Zugangs zu einer Offshore-Anlage, insbesondere einer Offshore-Windkraftanlage, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Erleichterung des Zugangs von Personal zu einer Offshore-Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Der Betrieb und die Wartung von Offshore-Windkraftanlagen stellt eine erhebliche Herausforderung dar, da voraussichtlich jede Offshore-Windkraftanlage mehr als 10 mal pro Jahr von Servicepersonal besucht werden muss, um Wartungsarbeiten durchzuführen und auftretende Störungen zu beheben. Da die Behebung von Störungen für die Betreiber höchste Priorität besitzt, muss über einen Großteil der Zeit eine schnelle, zuverlässige und insbesondere sichere Erreichbarkeit der Offshore-Windkraftanlagen sichergestellt sein.
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Für diese Arbeiten stehen zurzeit verschiedene Schiffstypen mit unterschiedlichen Seegangsverhalten zur Verfügung. Ein- und die Doppelrumpfschiffe ermöglichen zwar einen schnellen Transport von Servicepersonal zu den Anlagen und können auch Material und Ersatzteile mitführen, haben aber den Nachteil, dass Servicepersonal bei der Überfahrt in rauer See leichter seekrank wird, was vor Aufnahme der anstehenden Arbeiten eine längere Regenerierungsphase erforderlich macht. Dieses Problem kann durch den Einsatz von Swath-Schiffen vermieden werden, die jedoch langsamer und in der Herstellung teuerer sind und zudem eine geringere Zuladung besitzen.
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An der Offshore-Windkraftanlage selbst treten weitere Probleme auf, da keiner der genannten Schiffstypen eine vollständige Entkopplung zwischen dem bewegten Wasserspiegel und der stationären Windkraftanlage sicherstellen kann. Dadurch kann es bei einem direkten Überstieg des Personals vom Schiff zur Windkraftanlage oder zurück zu vertikalen Relativbewegungen von bis zu 2,5 Meter innerhalb weniger Sekunden kommen, was für das Personal zu einer erheblichen Gefährdung führen kann.
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Um diese Probleme zu vermeiden, wurde unter anderem in der
EP 0 614 432 B1 ,
EP 1 315 651 B1 ,
WO 99/55579 A1 ,
NL 1 027 103 C2 und
CA 2 279 140 C bereits eine Reihe von Vorschlägen für Vorrichtungen gemacht, mit denen der Überstieg oder Zugang zu einer Offshore-Anlage erleichtert werden kann.
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Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird von der Firma Momac GmbH & Co. KG, Moers unter der Bezeichnung SLILAD (Sliding Ladder) angeboten. Diese dauerhaft an der Offshore-Anlage montierte Vorrichtung umfasst einen zum Teil mit Wasser gefluteten Auftriebskörper und eine starr mit dem Auftriebskörper verbundene Leiter, die entlang von Führungen der Offshore-Anlage vertikal beweglich ist und wegen des mit Wasser gefluteten Auftriebskörpers auch bei bewegter See ruhig im Wasser steht und Wellenbewegungen nicht oder nur sehr verzögert folgt. Die Leiter kann jedoch durch ein Koppelelement mit einem Schiff gekoppelt werden, um ihre Bewegungen mit den Schiffsbewegungen zu synchronisieren. Als nachteilig wird angesehen, dass die Vorrichtung wegen der dauerhaften Anbringung an der Offshore-Anlage in Höhe des Wasserspiegels bei starken Stürmen schweren Wellenbewegungen ausgesetzt ist, die zu einer Zerstörung der Vorrichtung führen können. Außerdem wird der untere Teil der Leiter von Gischt und Wellen benetzt, was zu Algen- und Muschelbewuchs und damit zu einer erhöhten Unfallgefahr durch Abrutschen von der Leiter oder Schnittverletzungen führen kann. Darüber hinaus müssen von der Offshore-Anlage auf ein Schiff zurückkehrende Personen von der Offshore-Anlage auf die Leiter steigen, bevor diese mit dem Schiff gekoppelt und dadurch mit den Schiffsbewegungen synchronisiert wird. Dies kann bei hoher See zu einer starken Beschleunigung der Leiter und der auf der Leiter befindlichen Personen führen, was vor allem in Verbindung mit Algenbewuchs auf der Leiter wegen des schlechteren Halts gefährlich ist.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass mit einfachen Mitteln ein sicherer Überstieg von Personen vom Schiff auf die Offshore-Anlage und zurück ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Erfindungsalternative dadurch gelöst, dass das Transportmittel schwimmfähig ist und Einrichtungen zum Arretieren des vertikal beweglichen Transportmittels in Bezug zur Offshore-Anlage entlang der Führungen aufweist.
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Durch die Schwimmfähigkeit ist das Transportmittel einerseits in der Lage in schwimmendem Zustand den Wellenbewegungen zu folgen, so dass sich das schwimmende Transportmittel und ein in der Nähe des Transportmittels befindliches Schiff synchron in den Wellen auf und ab bewegen und so einen gefahrlosen Überstieg vom Schiff zum Transportmittel und zurück zum Schiff ermöglichen.
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Andererseits kann durch die Arretierung des Transportmittels in Bezug zur Offshore-Anlage auch sichergestellt werden, dass sich das Transportmittel beim Überstieg von Personal vom Transportmittel zur Offshore-Anlage und zurück in Bezug zur Offshore-Anlage nicht bewegt, so das auch hier ein gefahrloser Überstieg ermöglicht wird.
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Dadurch kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Überstieg in zwei Schritten vollzogen werden, nämlich in einem ersten Schritt der Übergang vom Schiff zum Transportmittel, während das Transportmittel der Bewegung des Schiffes folgt, und in einem zweiten Schritt der Übergang vom Transportmittel zur Offshore-Anlage, wenn das Transportmittel in Bezug zur Offshore-Anlage arretiert ist. Bei der Rückkehr von der Offshore-Anlage zum Schiff erfolgt umgekehrt der Übergang von der Offshore-Anlage zum Transportmittel in einem ersten Schritt, solange das Transportmittel in Bezug zur Offshore-Anlage arretiert ist, während in einem zweiten Schritt der der Übergang vom Transportmittel zum Schiff erfolgt, wenn das Transportmittel auf dem Wasser schwimmt und mit den Bewegungen des Schiffs synchronisiert ist.
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Trotz dieser zwei Schritte ist die für den Überstieg benötigte Zeit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr kurz, da mehrere Personen gleichzeitig übergesetzt werden können. Das Verfahren funktioniert zudem sehr zuverlässig und ist überaus sicher, während die Investitions- und Betriebskosten der Vorrichtung verhältnismäßig niedrig sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der ersten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Einrichtungen zum Arretieren des Transportmittels in Bezug zur Offshore-Anlage ein Gesperre und vorzugsweise ein Richtgesperre, das zwar Aufwärtsbewegungen des schwimmenden Transportmittels in Bezug zur Offshore-Anlage zulässt, mit dem sich jedoch Abwärtsbewegungen des Transportmittels in Bezug zur Offshore-Anlage zumindest zeitweilig blockieren lassen. Dadurch kann das Transportmittel allein durch die Wellenbewegung bis zu einer Höhe angehoben werden, die der augenblicklichen maximalen Wellenhöhe entspricht. In dieser Höhe wird das Transportmittel jeweils durch das Gesperre selbsttätig in Bezug zur Offshore-Anlage arretiert und gewährleistet einen sicheren Überstieg zur Offshore-Anlage, da es in dieser Höhe nicht mehr von Gischt oder Wellen getroffen wird.
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Um das Transportmittel bei der Rückkehr des Servicepersonals zum Schiff wieder bis in Höhe des Wasserspiegels abzulassen, kann die Schwerkraft des Transportmittels ausgenutzt werden. Um ein sanftes Ablassen des Transportmittels zu ermöglichen, wird dieses vorzugsweise Einrichtungen zum Abbremsen oder Verlangsamen der Abwärtsbewegung umfassen, wie beispielsweise eine Bremse oder dergleichen, die zweckmäßig auf mindestens eine mit den Führungen der Offshore-Anlage zusammenwirkende Führungsrolle des Transportmittels einwirkt.
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Um nicht nur ein Ablassen des Transportmittels auf die Höhe des Wasserspiegels sondern darüber hinaus auch ein Anheben des Transportmittels auf eine oberhalb der höchsten Wellenhöhe liegende Höhe zu ermöglichen, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung und zweiten Erfindungsvariante vorgesehen, dass das Transportmittel Einrichtungen zum Anheben und Absenken des Transportmittels in Bezug zur Offshore-Anlage aufweist.
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Die Einrichtungen sind vorteilhaft so ausgebildet, dass sie zum Beispiel mit Hilfe eines selbsthemmenden Antriebs auch eine Arretierung des Transportmittels in einer gewünschten Höhe über dem Wasserspiegel ermöglichen. Darüber hinaus sorgt die Selbsthemmung des Antriebs für eine zusätzliche Sicherheit und Redundanz des arretierten Transportmittels.
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Bei diesen Einrichtungen handelt es sich vorzugsweise um einen Zahnradantrieb, der mindestens ein mit einer stationären vertikalen Zahnstange an der Offshore-Anlage zusammenwirkendes Zahnrad aufweist. Vorteilhaft umfasst der Zahnradantrieb mindestens zwei Zahnräder oder Zahnradpaare, die mit zwei einander gegenüberliegenden vertikalen Zahnstangen der Offshore-Windkraftanlage zusammenwirken. Alternativ kann jedoch auch ein Seilzug verwendet werden.
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Grundsätzlich ist es zwar möglich, das Transportmittel dauerhaft an der Offshore-Anlage zu belassen und zum Absetzen und Abholen von Servicepersonal die zum Transport des Servicepersonals dienenden Schiffe an das an der Offshore-Anlage liegende, bis in Höhe des Wasserspiegels abgelassene Transportmittel anzunähern. Da das Transportmittel dann jedoch bei unbemannter Offshore-Anlage Wind und Wellen weitgehend schutzlos ausgesetzt ist, wird bevorzugt ein Transportmittel verwendet, das von einem Schiff mitgeführt und an oder in der Nähe der Offshore-Anlage auf dem Wasser abgesetzt werden kann, um es anschließend so mit den Führungen der Offshore-Anlage zu koppeln, dass es sich nicht mehr von der Offshore-Anlage entfernen kann und dann durch die Wellenbewegung oder mit Hilfe der Einrichtungen zum Anheben und Absenken des Transportmittels in Bezug zur Offshore-Anlage entlang der Führungen angehoben werden kann.
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Das Transportmittel umfasst zweckmäßig einen Schwimm- oder Auftriebskörper und einen offenen Korb oder eine geschlossene Kabine für das Servicepersonal sowie gegebenenfalls zum Mitführen von Material, das für die Wartung der Offshore-Anlage benötigt wird. Um das schwimmende Transportmittel zu stabilisieren und ein Kentern des Transportmittels zu verhindern, trägt der Schwimmkörper an seiner Unterseite vorzugsweise ein Ballast- oder Stabilisierungsgewicht.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der beiden zuvor genannten Erfindungsvarianten ist die Bewegung des schwimmenden Transportmittels mit der Bewegung eines an das Transportmittel angenäherten Schiffs synchronisierbar, zum Beispiel durch Anpressen des Schiffsbugs an das in den Führungen bewegliche Transportmittel, wodurch für eine exakte Synchronisierung der Bewegungen des Schiffs und des Transportmittels während des Überstiegs von Servicepersonal gesorgt werden kann.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
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1 eine Vorderseitenansicht eines Teils einer Offshore-Windkraftanlage mit einem den Zugang zur Windkraftanlage erleichternden Transportmittel;
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2 eine Seitenansicht des in 1 dargestellten Teils der Offshore-Windkraftanlage und des Transportmittels;
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3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der 1;
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4 eine vergrößerte teilweise geschnittene Vorderseitenansicht des Transportmittels sowie von zwei an der Offshore-Windkraftanlage angebrachten Zahnstangen für einen Zahnradantrieb des Transportmittels;
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5 eine stark vergrößerte und teilweise geschnittene Detailansicht des Ausschnitts V aus 4;
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6 eine Vorderseitenansicht eines Teils einer Offshore-Windkraftanlage mit einem anderen Transportmittel;
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7 eine Seitenansicht des in 6 dargestellten Teils der Offshore-Windkraftanlage und des Transportmittels;
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8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII der 6;
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9 eine vergrößerte teilweise geschnittene Vorderseitenansicht des Transportmittels sowie von zwei an der Offshore-Windkraftanlage angebrachten Zahnstangen für ein Zahnrichtgesperre des Transportmittels;
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10 eine stark vergrößerte und teilweise geschnittene Detailansicht des Ausschnitts X aus 9.
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Die in der Zeichnung nur teilweise dargestellten Offshore-Windkraftanlagen 10 umfassen in bekannter Weise einen Turm 12, dessen aus dem Wasser ragender unterer Teil mit einer ersten oberen Plattform 14 und einer zweiten unteren Plattform 16 versehen ist, die im Abstand übereinander oberhalb des Wasserspiegels an der Außenseite des Turms 12 befestigt und durch eine Leiter 20 verbunden sind. Die Windkraftanlagen 10 umfassen weiter eine unterhalb von der zweiten unteren Plattform 16 angeordnete Anlandevorrichtung 22 für Schiffe, die aus mehreren, durch Querstreben 24 paarweise miteinander und/oder mit dem Turm 12 verbundenen vertikalen Rohren 26 besteht, welche sich von der Höhe der unteren Plattform 16 aus nach unten bis unter den Wasserspiegel bzw. bis zum Meeresboden erstrecken. Die Anlandevorrichtung 22 umfasst auch eine starr am Turm 12 befestigte vertikale Leiter 28, die sich von unterhalb des Wasserspiegels 18 bis zur ersten Plattform 16 erstreckt, so dass Servicepersonal bei ruhiger See von einem an der Anlandevorrichtung 22 anlandenden, zum Transport des Servicepersonals dienenden Versorgungsschiff über die Leiter 26 direkt zur zweiten unteren Plattform 16 und von dort zur oberen Plattform 14 gelangen kann.
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Um vor allem bei stärkerem Wellengang den Zugang des Servicepersonals zur Offshore-Windkraftanlage 10 und die Rückkehr zum Versorgungsschiff bzw. den Transport von Material vom Versorgungsschiff zur Windkraftanlage 10 zu erleichtern, wird ein schwimmfähiges Transportmittel 30 verwendet, das zum Transport von Personen und ggf. auch von Material geeignet ist.
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Die in der Zeichnung dargestellten Transportmittel 30 werden vom Versorgungsschiff mitgeführt und von diesem bei ruhiger See am Schiffsanleger 22 abgesetzt. Zwar ist es grundsätzlich auch möglich, die Transportmittel 30 als Teil der Offshore-Windkraftanlage 10 dauerhaft an der Anlandevorrichtung 22 zu belassen, jedoch hat ein von einem Schiff mitgeführtes Transportmittel 30 im Vergleich zu einem dauerhaft mit der Anlandevorrichtung 22 gekoppelten Transportmittel 30 den Vorteil, dass es nicht dauernd Wind und Wetter ausgesetzt ist. Außerdem kann es im Fall von hohem Wellengang beim Abschluss der Wartungsarbeiten oder bei einem Notfall nach dem Abkoppeln von der Anlandevorrichtung 22 durch Wind und Strömung frei schwimmend von der Windkraftanlage 10 weg bewegt und in einem größeren Abstand von der letzteren vom Schiff aufgenommen werden, wo auch bei hohem Wellengang keine Gefahr einer Kollision des Schiffs mit der Windkraftanlage 10 besteht.
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Das von einem Schiff mitgeführte Transportmittel 30 braucht in der Regel keinen eigenen Antrieb zu besitzen, da es bei ruhiger See vom Schiff aus in unmittelbarer Nähe der Anlandevorrichtung 22 abgesetzt und wieder aufgenommen werden kann und sich bei hohem Seegang normalerweise auch ohne Antrieb durch Driften von der Offshore-Windkraftanlage weg 10 bewegen kann. Um im Bedarfsfall ein Manövrieren des schwimmenden Transportmittels 30 zu ermöglichen, wenn zum Beispiel der Wind das Transportmittel 30 zwischen den Rohren 26 der Anlandevorrichtung 22 gegen den Turm 12 der Windkraftanlage 10 drückt, ist es jedoch möglich, das Transportmittel 30 mit einem eigenen Antrieb zu versehen, wie beispielsweise einem Außenbordmotor (nicht dargestellt), der an verschiedenen Seiten des Transportmittels 30 befestigt werden kann.
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Das in den 1 bis 4 dargestellte Transportmittel 30 dient zum Transport von zwei bis drei Personen, die an der Windkraftanlage 10 kleinere Störungen beseitigen oder kleinere Wartungs- oder Inspektionsarbeiten durchführen sollen. Das Transportmittel 30 besteht dort im Wesentlichen aus einem Schwimm- oder Auftriebskörper 32 und einem auf der Oberseite des Schwimm- oder Auftriebskörpers 32 montierten offenen Mannkorb 34. Um ein Kentern des Transportmittels 30 zu verhindern, trägt der Schwimm- oder Auftriebskörper 32 an seinem unteren Ende ein Ballast- oder Stabilisierungsgewicht 36, das ihn aufrecht auf den Wellen hält.
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Das Absetzen dieses Transportmittels 30 auf dem Wasser erfolgt innerhalb eines von den Rohren 26 des Schiffsanlegers 22 teilweise umschlossenen einseitig offenen Raums 38, in dem auch die Leiter 28 der Anlandevorrichtung 22 angeordnet ist.
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Da diese infolge von Ebbe und Flut sowie infolge von Wellenbewegungen unterschiedlich weit in das Wasser ragt, ist der untere Teil der Leiter 28 häufig von schlüpfrigem Algenbewuchs bzw. scharfkantigem Muschel-Bewuchs bedeckt, so dass das Betreten dieses Teils der Leiter nicht ungefährlich ist. Um zu vermeiden, dass das Servicepersonal diesen Teil der Leiter 28 betreten muss, weist die Anlandevorrichtung 22 der in den 1 bis 3 dargestellten Windkraftanlage zwei vertikale Führungen 40 und zwei vertikale Zahnstangen 42 auf, während andererseits das Transportmittel 30 mit den Führungen 40 zusammenwirkende Führungsrollen 44 und einen Zahnradantrieb zum Auf- und Abbewegen des Transportmittels 30 entlang der Führungen 40 und der Zahnstangen 42 umfasst.
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Jede der Führungen 40 umfasst eine an einem der Rohre 26 der Anlandevorrichtung 22 befestigte vertikale Führungsschiene mit einem einseitig offenen U-förmigen Querschnitt. Die beiden Führungsschienen liegen sich mit ihrer offenen Seite gegenüber, so dass bei oder nach dem Absetzen des Transportmittels 30 auf dem Wasser jeweils eine der schwenkbar oder verschiebbar am Transportmittel montierten Führungsrollen 44 in den U-förmigen Querschnitt eingeschwenkt oder eingefahren werden kann, um das Transportmittel 30 mit den Führungen 40 zu koppeln, so dass es sich einerseits nicht mehr von der Anlandevorrichtung 22 weg bewegen kann und dass es andererseits entlang der Führungen 40 vertikal auf und ab beweglich ist.
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Wie am besten in den 4 und 5 dargestellt, umfasst der Zahnradantrieb des Transportmittels 30 zwei Paare von Zahnrädern 46, die an entgegengesetzten Seiten des Mannkorbs 34 angeordnet sind und sich nach dem Absetzen des Transportmittels 30 in dem Raum 38 zwischen den Rohren 26 der Anlandevorrichtung 22 paarweise mit einer der beiden Zahnstangen 42 in Zahneingriff bringen lassen, zum Beispiel durch Verschwenken oder Verschieben des Zahnrades 46 in eine Eingriffstellung, in der jeweils einer der Zähne 52 jedes Zahnrades 46 zwischen zwei benachbarte Sprossen 48 der als Leiterzahnstange ausgebildeten Zahnstange 46 ragt, wie in 4 dargestellt.
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Der Zahnradantrieb umfasst einen Antriebsmotor (nicht dargestellt), vorzugsweise einen von Akkumulatoren im Transportmittel 30 gespeisten elektrischen Antriebsmotor. Die Akkumulatoren bilden zweckmäßig einen Teil des Ballast- oder Stabilisierungsgewichts 36. Der Zahnradantrieb umfasst weiter eine Kupplung, mit der sich die Zahnräder 46 vom Antriebsmotor abkuppeln lassen, sowie eine selbsthemmende Schneckenradstufe, die ein Verdrehen der Zahnräder 46 bei abgestelltem Antriebsmotor und geschlossener Kupplung verhindern.
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Wie am besten in 5 an einem Zahnrad 46 beispielhaft dargestellt, weist zumindest ein Teil der Zahnräder 46, z. B. die beiden oberen Zahnräder 46 des Zahnradantriebs jeweils ein Zahnrichtgesperre 50 auf, das eine mit einem Zahn 52 des Zahnrades 46 zusammenwirkende schwenkbare Sperrklinke 54 umfasst. Die Sperrklinke 54 wird durch die Kraft einer Druckfeder 56 im Eingriff mit den Zähnen 52 des Zahnrads 46 gehalten. Die Sperrklinke 54 ist so geformt und angeordnet, dass sie eine Drehung des in 5 dargestellten Zahnrades 46 nur entgegen dem Uhrzeigersinn zulässt, wobei diese Drehrichtung einer Aufwärtsbewegung des Transportmittels 30 in Bezug zum Turm 12 der Offshore-Windkraftanlage 10 entspricht, während sie eine Drehung des Zahnrades 46 im Uhrzeigersinn und damit eine Abwärtsbewegung des Transportmittels 30 in Bezug zum Turm 12 blockiert.
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Die Sperrklinke 54 lässt sich mittels einer Seilwinde 58 und eines Zugseils 60 entgegen der Kraft der Druckfeder 56 aus dem Eingriff mit dem Zahnrad 46 ausrücken, um bei Bedarf auch eine Drehung des Zahnrades 46 im Uhrzeigersinn und damit eine Abwärtsbewegung des Transportmittels 30 zu ermöglichen.
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Mit Hilfe des Zahnrichtgesperres 50 und der Zahnräder 46 des Zahnradantriebs ist es nach dem Absetzen des Transportmittels 30 im Raum 38 zwischen den Rohren 26 der Anlandevorrichtung 22 ohne eine Inbetriebnahme des Antriebsmotors möglich, das auf dem Wasser schwimmende Transportmittel 30 allein durch die Wellenbewegung bis zu einer Höhe anzuheben, die der Höhe der höchsten Wellen entspricht.
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Wenn in dieser Höhe der Mannkorb 34 des Transportmittels 30 bereits höher liegt als der mit Algen- oder Muschelbewuchs versehene Teil der Leiter 28, ist ohne Inbetriebnahme des Antriebsmotors des Zahnradantriebs ein ungefährlicher Überstieg vom Transportmittel 30 zur Leiter 28 und von dort ein Aufstieg über die Leiter 28 zur unteren Plattform 16 möglich. Ansonsten kann der Antriebsmotor des Zahnradantriebs in Betrieb genommen und durch Schließen der Kupplung mit den Zahnrädern 46 gekuppelt werden, um das Transportmittel 30 mit Hilfe des Zahnradantriebs entlang der Zahnstangen 42 weiter nach oben bis zu dem Teil der Leiter 28 ohne Algen- oder Muschelbewuchs und ggf. bis in die Nähe der unteren Plattform 16 zu fahren, wo dann ein direkter Überstieg vom stationären Transportmittel 30 zur Leiter 28 oder Plattform 16 möglich ist.
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Wenn das Transportmittel 30 nicht bis zur Plattform 16 bzw. über den höchstmöglichen Wasserstand hinaus nach oben gefahren wird, stellen zudem die Zahnrichtgesperre 50 im Zusammenwirken mit den Zahnrädern 46 sicher, dass sich das Transportmittel 30 während der Wartungsarbeiten nicht entlang der Zahnstangen 42 nach unten bewegen kann. Außerdem ermöglichen sie es, dass sich das Transportmittel 30 bei auflaufender Flut und/oder bei zunehmender Wellenhöhe selbsttätig entlang der Zahnstangen 42 weiter nach oben bewegt, so dass es in keinem Fall vom Wasser überspült werden kann.
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Nach Abschluss der Wartungsarbeiten können die Sperrklinken 54 der Zahnrichtgesperre 50 mit Hilfe der Seilwinden 58 aus dem Eingriff mit dem zugehörigen Zahnrad 46 ausgerückt werden, während das Transportmittel 30 mittels des in Betrieb genommenen Antriebsmotors des Zahnradantriebs langsam ein kleines Stück nach oben gefahren wird, um die Sperrklinken 54 vom Gewicht des Transportmittels 30 zu entlasten. Nach dem Ausrücken der Sperrklinken 54 kann die Drehrichtung des Antriebsmotors umgekehrt werden, um das Transportmittel 30 mittels des Zahnradantriebs entlang der Führungen 40 und Zahnstangen 42 nach unten zu fahren, bis es wieder auf dem Wasser schwimmt. Danach kann der Antriebsmotor abgeschaltet, die Zahnräder 46 aus dem Zahneingriff mit den Zahnstangen 42 und die Führungsrollen 44 aus dem Eingriff mit den Führungen 40 bewegt werden, um das Transportmittel 30 schließlich wieder durch das Schiff aufzunehmen.
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Zur Synchronisierung der durch den Wellengang hervorgerufenen Bewegungen des Schiffs und des Transportmittels 30 kann dieses während des Überstiegs des Servicepersonals auf das Schiff mit dem letzteren gekoppelt werden, zum Beispiel durch Anpressen des Schiffsbugs gegen das Transportmittel 30.
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Wenn bei hohem Wellengang die Gefahr einer Kollision zwischen dem Schiff und der Anlandevorrichtung 22 besteht und das Schiff daher nicht ausreichend weit an die Windkraftanlage 10 heran bewegt werden kann, kann das Transportmittel 30 vom Servicepersonal aus dem Raum 38 zwischen den Rohren 36 des Schiffsanlegers 22 heraus bewegt und vom Schiff aufgenommen werden, wenn es sich durch Wind und/oder Strömung weit genug von der Windkraftanlage 10 entfernt hat. Sollten Wind und Strömung nicht ausreichen, kann alternativ auch ein Seil vom Schiff zum Transportmittel 30 oder umgekehrt übergeben werden, um das auf den Wellen schwimmende Transportmittel 30 vom Turm 12 der Windkraftanlage 10 weg zu ziehen.
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Grundsätzlich wäre es auch möglich, den Zahnradantrieb durch Bremsen oder andere Mittel in einer gewünschten Stellung zu blockieren, jedoch wäre in diesem Fall keine selbsttätige Aufwärtsbewegung des Transportmittels 30 durch die Wellenbewegung möglich.
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Das Transportmittel 30 in den 6 bis 9 wird verwendet, wenn für größere Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten auch Ersatzteile, Getriebeöl in Fässern und dergleichen auf der Windkraftanlage 10 benötigt werden, und weist größere Abmessungen als das zuvor beschriebene Transportmittel 30 in den 1 bis 4 auf. Anders als dieses Transportmittel 30 besitzt das Transportmittel 30 eine geschlossene Kabine 60 mit Fenstern und einer Türe und hat etwa die Abmessungen eines 10-Fuß-Containers. Das Transportmittel 30 weist anders als das zuvor beschriebene Transportmittel 30 keinen Zahnradantrieb auf, so dass es nur durch die Wellenbewegung bis in Höhe der höchsten Wellenhöhe, nicht jedoch darüber hinaus angehoben werden kann.
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Um sicherzustellen, dass das Transportmittel 30 sich nicht wieder nach unten bewegt, wenn sich unter dem Transportmittel ein Wellental bildet, sind ebenfalls mehrere Zahnrichtgesperre 62 vorgesehen, bei denen jeweils ein am Transportmittel 30 angebrachter Sperrer 64 mit einer von zwei parallelen vertikalen Zahnstangen 66 zusammenwirkt, um eine Aufwärtsbewegung des Transportmittels 30 zu ermöglichen und eine Abwärtsbewegung zu blockieren, bis das Servicepersonal die Windkraftanlage 10 wieder verlässt. Wie am besten in 9 und 10 dargestellt, weisen die Zahnstangen 66 in Richtung des Transportmittels 30 überstehende Zähne 68 auf, deren Unterseiten 70 unter einem steilen Winkel zum Transportmittel 30 hin schräg nach oben geneigt sind, während ihre Oberseiten 72 horizontal ausgerichtet sind. Die Sperrer 64 werden jeweils von einer Kolbenstange gebildet, die entgegen der Kraft einer Feder 74 in einen zugehörigen Zylinder 76 gedrückt wird, wenn sich bei einer Aufwärtsbewegung des Transportmittels 30 das vordere Ende des Sperrers 64 über die schräge Unterseite 70 eines Zahns 68 bewegt. Nach dem Passieren des Zahns 68 wird der Sperrer 64 durch die Kraft der Feder 74 wieder aus dem Zylinder 76 ausgefahren und sorgt so dafür, dass sich das Transportmittel 30 nicht von allein wieder nach unten bewegen kann.
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Um es zu ermöglichen, das Transportmittel 30 nach Beendigung der Wartungsarbeiten sanft bis zum Wasserspiegel abzusenken, lassen sich die Sperrer 64 entgegen der Kraft der Federn 74 manuell in die Zylinder 76 einfahren, während die entlang von Führungen (nicht dargestellt) der Rohre 26 abrollenden Führungsrollen (nicht dargestellt) in blockiertem Zustand gegen die Führungen angepresst werden, um das Transportmittel 30 während des Lösens der Gesperre 62 zu arretieren. Zum Blockieren der Führungsrollen dienen Bremsen, mit denen anschließend auch die Abwärtsbewegung des Transportmittels 30 infolge dessen Schwerkraft abgebremst bzw. verlangsamt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0614432 B1 [0005]
- EP 1315651 B1 [0005]
- WO 99/55579 A1 [0005]
- NL 1027103 C2 [0005]
- CA 2279140 C [0005]