DE102021111680A1 - OFF-SHORE WIND TURBINES ASSEMBLY SHIP AND OFF-SHORE WIND TURBINES ASSEMBLY PROCEDURE - Google Patents

OFF-SHORE WIND TURBINES ASSEMBLY SHIP AND OFF-SHORE WIND TURBINES ASSEMBLY PROCEDURE Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff mit einer Längserstreckung und einer entsprechenden Längsachse sowie einem vorderen und einem hinteren Bereich, aufweisend Ladebereiche für Komponenten wenigstens einer Off-Shore-Windenergieanlage, wobei diese umfassen Ladebereich für Rotorblätter, Ladebereich für Turmsegmente, Ladebereich für Gondel / Maschinenhaus und Hebevorrichtung zum Heben von Lasten wenigstens auf das Schiff mit einer speziellen Ausgestaltung eines Portalkran und Rotorblattmontagevorrichtung.Ferner betrifft die Erfindung ein Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren für eine Off-Shore-Windenergieanlage mit einem Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff.The invention relates to an off-shore wind turbine installation ship with a longitudinal extent and a corresponding longitudinal axis, as well as a front and a rear area, having loading areas for components of at least one off-shore wind turbine, these comprising loading area for rotor blades, loading area for tower segments , loading area for gondola/nacelle and lifting device for lifting loads at least onto the ship with a special configuration of a gantry crane and rotor blade assembly device.Furthermore, the invention relates to an off-shore wind turbine installation method for an off-shore wind turbine with an off- Shore Wind Turbine Construction Ship.

Description

Die Erfindung betrifft ein Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff mit einer Längserstreckung und einer entsprechenden Längsachse sowie einem vorderen und einem hinteren Bereich, aufweisend Ladebereiche für Komponenten wenigstens einer Off-Shore-Windenergieanlage, wobei diese umfassen Ladebereich für Rotorblätter, Ladebereich für Turmsegmente, Ladebereich für Gondel / Maschinenhaus und Hebevorrichtung zum Heben von Lasten wenigstens auf das Schiff mit einer speziellen Ausgestaltung eines Portalkran und Rotorblattmontagevorrichtung.The invention relates to an off-shore wind turbine installation ship with a longitudinal extent and a corresponding longitudinal axis, as well as a front and a rear area, having loading areas for components of at least one off-shore wind turbine, these comprising loading area for rotor blades, loading area for tower segments , loading area for nacelle / nacelle and lifting device for lifting loads at least onto the ship with a special design of a gantry crane and rotor blade mounting device.

Ferner betrifft die Erfindung ein Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren für eine Off-Shore-Windenergieanlage mit einem Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff.Furthermore, the invention relates to an off-shore wind energy plant assembly method for an off-shore wind energy plant with an off-shore wind energy plant assembly ship.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Anordnungen und Verfahren bekannt, um Off-Shore-Windenergieanlagen zu erstellen.Different arrangements and methods are known from the prior art for creating off-shore wind turbines.

Aus der Druckschrift KR 2017 0 109 094 A ist ein Schiff zum Installieren einer Offshore-Struktur bekannt, die ein Schiff umfasst, wobei eine Vielzahl von Arbeitsdecks, die abnehmbar auf dem oberen Teil des Rumpfes montiert sind, und eine Vielzahl von beweglichen Hebevorrichtungen, die sich entlang von Schienen bewegen können, die auf der Vielzahl von Arbeitsdecks vorgesehen sind, um selektiv mindestens eines der Vielzahl von Arbeitsdecks vom Rumpf zu trennen.From the pamphlet KR 2017 0 109 094 A discloses a ship for installing an offshore structure comprising a ship having a plurality of working decks detachably mounted on the upper part of the hull and a plurality of movable jacks capable of moving along rails mounted on the plurality of work decks are provided to selectively disconnect at least one of the plurality of work decks from the hull.

Weiter ist aus der Druckschrift EP 2 495 162 B1 ein Transportschiff einer Windkraftanlage an einen Offshore-Standort und Verfahren zu ihrer Aufstellung bekannt.Next is from the pamphlet EP 2 495 162 B1 a transport ship of a wind turbine to an offshore location and method for their installation known.

Die Probleme im Stand der Technik sind im Wesentlichen, dass der Transport auf See gefährlich und anfänglich für hoch aufragende Lasten ist und zudem der Aufbau auf See sehr komplex ist.The problems in the prior art are essentially that sea transport is dangerous and initially for towering loads and, in addition, sea construction is very complex.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff sowie ein Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren aufzuzeigen, die es ermöglichen sicherer und einfacher als bisher bekannt, Windenergieanlagen im Off-Shore-Bereich herzustellen und auszusetzen.The present invention is based on the object of demonstrating an off-shore wind turbine assembly ship and an off-shore wind turbine assembly method that make it possible to produce wind turbines in the offshore area more safely and easily than previously known to suspend.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff gemäß Hauptanspruch sowie einem Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren gemäß nebengeordnetem Anspruch.This object is achieved with an off-shore wind turbine assembly ship according to the main claim and an off-shore wind turbine assembly method according to the subordinate claim.

Das Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff mit einer Längserstreckung und einer entsprechenden Längsachse sowie einem vorderen und einem hinteren Bereich, weist auf:

  • - Ladebereiche für Komponenten wenigstens einer Off-Shore-Windenergieanlage, wobei diese umfassen:
    • - Ladebereich für Rotorblätter;
    • - Ladebereich für Turmsegmente;
    • - Ladebereich für Gondel / Maschinenhaus
und
  • - Hebevorrichtung zum Heben von Lasten wenigstens auf das Schiff wobei das Schiff dadurch gekennzeichnet ist, dass
  • - ein entlang der Längsachse des Schiffs auf dem Deck des Schiffs angeordneter Portalkran vorgesehen ist, wobei der Portalkran aufweist:
    • - zwei entlang der Längsachse ausgerichtete und angeordnete mit dem Schiffsdeck / Schiff verbundene Portalkran-Seiten-Festelemente, die jeweils aus der Mitte versetzt und zueinander beabstandet sind, wobei sich zwischen den Innenseiten in dem Abstand ein Korridor ausbildet;
    • - auf dem jeweiligen Portalkran-Seiten-Festelement angeordnete und darauf verfahrbare Portalkran-Schiebesektionen, wobei die Portalkran-Schiebesektionen entlang der Längsachse oberhalb der Portalkran-Seiten-Festelemente verfahrbar sind;
    • - eine diese Portalkran-Schiebesektionen verbindende Portalkran-Querträgerstruktur mit einer daran angeordneten Kranstruktur zum Heben und Senken von Lasten;
und
  • - der Portalkran sich beginnend vom hinteren Bereich entlang der Längserstreckung des Schiffs erstreckt, wobei der Portalkran zum hinteren Bereich eine Auskragung im Bereich der Portalkran-Schiebesektionen aufweist, so dass beim Verfahren der Portalkran-Schiebesektionen über den hinteren Schiffsbereich hinaus ein Aufnehmen von Lasten aus dem Bereich hinter dem Schiff möglich ist,
wobei
  • - der Ladebereich für die Turmsegmente in einem innerhalb durch den Portalkran ausgebildeten Korridor ausgebildet ist, wobei hier innerhalb des Korridors wenigstens zwei Turmsegment-Aufnahmen vorgesehen sind, in denen die Turmsegmente positioniert und für den Seetransport gehalten werden;
  • - eine Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung zum Anheben der bereits teil-fertig montierten Turmsegmente mit der darauf montierten Gondel / Maschinenhaus vorgesehen ist;
  • - der Ladebereich für die Rotorblätter an der Außenseite des Portalkrans oder an Deck in einer Stapel- oder Übereinanderstapelvorrichtung vorgesehen ist,
wobei hierzu eine Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung vorgesehen ist, die die einzelnen Rotorblätter aufnehmen und einzeln bewegen kann;
  • - der Ladebereich für die Gondel / Maschinenhaus innerhalb des Korridors an und/oder auf und/oder vor einem obersten aufzunehmenden Turmsegment einer Windenergieanlage ist.
The off-shore wind turbine installation ship with a longitudinal extent and a corresponding longitudinal axis and a front and a rear area has:
  • - Loading areas for components of at least one off-shore wind turbine, comprising:
    • - Loading area for rotor blades;
    • - loading area for turret segments;
    • - Loading area for nacelle / nacelle
and
  • - Lifting device for lifting loads at least onto the ship, the ship being characterized in that
  • - a gantry crane arranged along the longitudinal axis of the ship on the deck of the ship is provided, the gantry crane having:
    • - Two gantry crane side fixed elements aligned and arranged along the longitudinal axis and connected to the ship deck / ship, which are each offset from the center and spaced apart from one another, with a corridor being formed between the inner sides at the spacing;
    • - Gantry crane sliding sections arranged on the respective gantry crane side fixed element and movable thereon, the gantry crane sliding sections being movable along the longitudinal axis above the gantry crane side fixed elements;
    • - a gantry crane cross girder structure connecting these gantry crane sliding sections, with a crane structure arranged thereon for lifting and lowering loads;
and
  • - The gantry crane extends starting from the rear area along the length of the ship, with the gantry crane having a cantilever in the area of the gantry crane sliding sections towards the rear area, so that when the gantry crane sliding sections are moved beyond the rear area of the ship, loads can be picked up from the area behind the ship is possible
whereby
  • - The loading area for the tower segments is formed in a corridor formed inside by the gantry crane, with at least two tower segment recordings being provided here within the corridor, in which the tower segments are positioned and held for sea transport;
  • - A tower segment plant lifting device is provided for lifting the already partially assembled tower segments with the nacelle/nacelle mounted thereon;
  • - the loading area for the rotor blades is provided on the outside of the gantry crane or on deck in a stacking or stacking device,
for this purpose a rotor blade pick-up-lift-rotate arrangement is provided, which can pick up the individual rotor blades and move them individually;
  • - the loading area for the nacelle / nacelle is within the corridor and/or on and/or in front of an uppermost tower segment of a wind turbine to be accommodated.

Weiter kann die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung in einer bevorzugten Ausführungsvariante aufweisen:

  • - eine Aufnahme für aufzunehmende Rotorblätter;
  • - eine Hub- und Entnahme-Einrichtung zum Entnehmen einzelner Rotorblätter aus der Aufnahme
  • - eine Dreh- und Ausrichtungsanordnung zum Drehen und/oder Verschwenken der Rotorblätter.
Furthermore, in a preferred embodiment variant, the rotor blade pick-up-lift-rotate arrangement can have:
  • - A recording for recorded rotor blades;
  • - A lifting and removal device for removing individual rotor blades from the recording
  • - a rotation and alignment arrangement for rotating and/or pivoting the rotor blades.

Es kann weiter ein Ladebereich für ein Fundament vorgesehen sein und das Schiff als Halbtaucherschiff oder Dockschiff ausgebildet sein, so dass bspw. oder auch in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante schwimmende Windenergieanlagen off-Shore aufgebaut und ausgebracht / installiert werden können.A loading area for a foundation can also be provided and the ship designed as a semi-submersible ship or dock ship, so that, for example or in a particularly preferred embodiment, floating wind turbines can be set up and deployed/installed off-shore.

Weiter kann ein Zusammenbau der herzustellenden Windenergieanlage durch den Portalkran und die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung realisierbar sein.Furthermore, an assembly of the wind turbine to be produced can be realized by the gantry crane and the rotor blade pick-up-lift-rotate arrangement.

Das erfindungsgemäße Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren für eine Off-Shore-Windenergieanlage mit einem erfindungsgemäßen Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff umfasst die Schritte:

  1. a) Beladen des Schiffs wenigstens mit den Windenergieanlagenkomponenten Rotorblätter, Turmsegmente, Gondel / Maschinenhaus mittels Portalkran des Schiffs;
  2. b) während des Beladens Positionieren der Turmsegmente in einem Korridor innerhalb eines Portalkrans mit Turmsegment-Sicherungen, wobei die Turmsegmente der Reihenfolge nach zur Verwendung positioniert werden, also Positionieren des obersten Turmsegments am dichtesten zum Montagebereich der Windenergieanlage, gefolgt von den in Reihenfolge darunterliegenden Turmsegmenten;
  3. c) während des Beladens Positionieren der Rotorblätter außerhalb seitlich des Portalkrans in einer Rotorblatt-Halterungs-Montageanordnung;
  4. d) während des Beladens Positionieren / Befestigen der Gondel / Maschinenhaus in der Nähe mit zeitversetztem Befestigen oder direkt auf dem für die Windenergieanlage obersten Turmsegment;
  5. e) Positionieren des Schiffs am oder in der Nähe des Aufstellungsortes der Windenergieanlage;
  6. f) Befestigen der Rotorblätter an der auf dem obersten Turmsegment befestigten Gondel / Maschinenhaus durch Heranführen jedes einzelnen Rotorblattes und Positionieren des Rotorblattes unter bedarfsweiser Drehung der Nabe der Gondel / Maschinenhaus, so dass die Rotorblätter von schräg unten seitlich in die in der Nabe vorgesehenen Aufnahmen eingebracht werden;
  7. g) Anheben des so montierten Abschnitts aus oberem Turmsegment, Gondel / Maschinenhaus und den daran angeordneten Rotorblättern durch Turm-Hebemittel
  8. h) wiederholtes Heranführen des jeweilig nächsten Turmsegments mittels Portalkran und Positionieren unterhalb des jeweils montierten Abschnitts aus Turmsegment(en), Gondel / Maschinenhaus und den daran angeordneten Rotorblättern sowie bedarfsweises Hochfahren des bisher hergestellten Abschnitts für ein weiteres Turmsegment bis zur vollmontierten Windenergieanlage umfassend die vorgesehenen Turmsegmente, Gondel / Maschinenhaus und den daran angeordneten Rotorblättern;
  9. i) Verschieben oder Versetzen der vollmontierten Windenergieanlage auf das Fundament und Absetzen der Windenergieanlage auf einem Fundament.
The off-shore wind turbine assembly method according to the invention for an off-shore wind turbine with an off-shore wind turbine assembly ship according to the invention comprises the steps:
  1. a) Loading of the ship at least with the wind turbine components rotor blades, tower segments, nacelle/machine house by means of the ship's gantry crane;
  2. b) during loading, positioning the tower segments in a corridor within a gantry crane with tower segment securing devices, the tower segments being positioned for use in the order in which they are to be used, i.e. positioning the topmost tower segment closest to the assembly area of the wind turbine, followed by the tower segments in the order below;
  3. c) during loading, positioning the rotor blades outboard side of the gantry crane in a rotor blade cradle mounting arrangement;
  4. d) During loading, positioning/fastening of the nacelle/nacelle in the vicinity with time-delayed fastening or directly on the uppermost tower segment for the wind turbine;
  5. e) Positioning of the ship at or near the installation site of the wind turbine;
  6. f) Fastening the rotor blades to the nacelle / nacelle attached to the top tower segment by bringing each individual rotor blade up and positioning the rotor blade while rotating the hub of the nacelle / nacelle as required, so that the rotor blades are inserted from the side at an angle from below into the receptacles provided in the hub will;
  7. g) Lifting of the section assembled in this way, consisting of the upper tower segment, nacelle/nacelle and the rotor blades arranged thereon, using tower lifting means
  8. h) Repeated bringing up of the next tower segment in each case by means of a gantry crane and positioning below the respectively assembled section consisting of tower segment(s), nacelle/nacelle and the rotor blades arranged thereon and, if necessary, raising the previously manufactured section for a further tower segment up to the fully assembled wind turbine including the intended tower segments , nacelle / machine house and the rotor blades arranged on it;
  9. i) Shifting or relocating the fully assembled wind energy installation onto the foundation and setting down the wind energy installation on a foundation.

Weiter kann das Verfahren bevorzugt ergänzend ausgebildet sein, dass:

  • - das Fundament ein Schwimmfundament ist, das Schwimmfundament im Schritt a) mitgeladen wird und die voll montierte Windenergieanlage auf einem auf Deck des Schiffs vorgehaltenen Schwimmfundament montiert wird und
  • - das Schwimmfundament mit der darauf angeordneten vollmontierten Windenergieanlage durch:
  • - Absenken des als Halbtaucher-Schiff oder als Dock-Schiff ausgebildeten Schiffs sowie durch Herunterzeihen mittels Schleppern

oder
  • - durch Ausbringen / Versetzen mittels Kran oder
  • - Herausschieben mittels des Portalkrans zu Wasser gelassen wird und am Verwendungsort platziert wird.
Furthermore, the method can preferably additionally be designed so that:
  • - the foundation is a floating foundation, the floating foundation is also loaded in step a) and the fully assembled wind turbine is mounted on a floating foundation provided on the deck of the ship and
  • - the floating foundation with the fully assembled wind turbine arranged on it by:
  • - Lowering the ship designed as a semi-submersible ship or as a dock ship and by pulling it down using tugs

or
  • - by deploying / moving using a crane or
  • - Pushing out by means of the gantry crane is launched and placed at the place of use.

Weiter kann alternativ das Verfahren ausgebildet sein, dass:

  • - das Fundament ein im Meeresboden eingebrachtes oder auf dem Meeresboden aufgestelltes Fundament ist und
  • - im Schiff eine öffenbare Absetzvorrichtungsöffnung im Bereich unterhalb der vollmontierten Windenergieanlage vorgesehen ist, die entsprechend geöffnet wird, wobei das Schiff sich an das Fundament für die abzusetzende Windenergieanlage positioniert und die vollmontierte Windenergieanlage auf dem Fundament absetzt oder
  • - die voll montierte Windenergieanlage auf dem Fundament mittels Krans aufgesetzt wird.
Alternatively, the method can also be designed so that:
  • - the foundation is a foundation placed in or placed on the seabed and
  • - An openable settling device opening is provided in the ship in the area below the fully assembled wind turbine, which is opened accordingly, with the ship being positioned on the foundation for the wind turbine to be set down and the fully assembled wind turbine set down on the foundation or
  • - the fully assembled wind turbine is placed on the foundation using a crane.

Weiter kann in einer Variante zum Absetzen eine Verbindung zwischen Schiff und Fundament hergestellt werden.Furthermore, a connection between the ship and the foundation can be established in a variant for setting it down.

Ergänzend kann insbesondere der Aufbau der Windenergieanlage von oben nach unten erfolgen und erst nach vollständiger Herstellung der Windenergieanlage die auf einem Fundament abgesetzt / positioniert wird. Es erfolgt quasi eine Montage der Windenergieanlage in der Luft.In addition, the construction of the wind energy installation can take place from top to bottom and only after the wind energy installation has been completely manufactured and is set down/positioned on a foundation. The wind energy plant is, as it were, assembled in the air.

Insgesamt ergeben sich die folgenden Vorteile:

  • - ein Selbstbeladen mittels des Portalkrans ist sowohl am Kai als auch auf See von einem Anlieferungsschiff möglich;
  • - es erfolgt ein Lagern der großen notwendigen Komponenten innerhalb des Portalkrans;
  • - der Aufbau erfolgt von oben nach unten mit Hilfe des hier vorgestellten Stack-Verfahrens;
  • - ein Verschieben der voll montierten Anlage auf ein Fundament ist realisiert;
  • - ergänzend kann bei Ausbildung des Schiffs als Halbtaucher ein Schwimm-Fundament mit montiert werden;
  • - der gesamte Aufbau ist ohne relative Bewegungen der Komponenten, der Hebezeuge und des Schiffs zueinander möglich;
  • - es können beliebige Schiffe verwendet werden, auf die eine entsprechende Konstruktion aufgebaut wird;
  • - insbesondere schwimmende Off-Shore-Windenergieanlagen können mittels des hier vorgestellten Verfahrens und Schiffs ausgebracht und installiert werden;
  • - auch bei geringer Wassertiefe in Versorgungshäfen und bei Brücken ist eine Umsetzung möglich;
  • - keine störenden Pendelbewegungen, insbesondere bei der Montage der Gondel auf dem obersten Turmsegment und der Rotorblätter an der Nabe.
Overall, the following advantages result:
  • - self-loading using the gantry crane is possible both on the quay and at sea from a delivery ship;
  • - The large necessary components are stored inside the gantry crane;
  • - the construction is done from top to bottom with the help of the stack method presented here;
  • - A displacement of the fully assembled system on a foundation is realized;
  • - In addition, if the ship is designed as a semi-submersible, a floating foundation can also be installed;
  • - the entire construction is possible without relative movements of the components, the hoists and the ship to each other;
  • - any ships can be used, on which a corresponding construction is built;
  • - In particular, floating off-shore wind turbines can be deployed and installed using the method and ship presented here;
  • - Relocation is also possible with low water depths in supply ports and bridges;
  • - no disturbing pendulum movements, especially when assembling the nacelle on the top tower segment and the rotor blades on the hub.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Abbildungen in der Abbildungsbeschreibung beschrieben, wobei dieses Ausführungsbeispiel die Erfindung erläutern soll und nicht zwingend beschränkend zu werten ist:

  • An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, dass gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen dargestellt sind. Die Bezugszeichen sind in den ersten Darstellungen bezeichnet und dargestellt und in den folgenden Abbildungen zur besseren Veranschaulichung nicht weiter ausgeführt.
    • In ist eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht von oben dargestellt. Weiter zeigt zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels in einer Seitenansicht. In ist eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels in einer Heckansicht gezeigt.
An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the attached illustrations in the description of the illustrations, whereby this exemplary embodiment is intended to explain the invention and is not necessarily to be regarded as limiting:
  • At this point it should be pointed out that the same components are shown with the same reference numbers. The reference symbols are designated and shown in the first illustrations and are not explained further in the following illustrations for better illustration.
    • In is a schematic representation of the embodiment shown in a plan view from above. Next shows shows a schematic representation of the embodiment in a side view. In a schematic representation of the exemplary embodiment is shown in a rear view.

Das erfindungsgemäße Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff dient insbesondere der Fertigung von Off-Shore-Windenergieanlagen am oder in der Nähe des Aufstellungsortes einer herzustellenden Off-Shore-Windenergieanlage.The off-shore wind energy installation assembly ship according to the invention is used in particular for the production of off-shore wind energy installations at or near the installation site of an off-shore wind energy installation to be produced.

Die , und zeigen den generellen Aufbau des erfindungsgemäßen Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiffs. Das Schiff hat einen Schiffsrumpf 1 und ein Deck, wobei dort mehrere Bereiche mit unterschiedlichen Funktionen, wie insbesondere Lagerung und Zusammenbau, vorgesehen sind. Es ist ein Bereich im hinteren Bereich des Schiffs mit einer Rumpf-Deckverlängerung für Rotorblätter in einem Stapel 2 vorgesehen, in dem Rotorblätter für die herzustellende Windenergieanlage vorgehalten bzw. gelagert werden. Weiter ist ein großer Deckbereich im vorderen Teil des Schiffs des Schiffs für ein Windenergieanlagenfundament bzw. Schwimmfundament, also ein schwimmendes Offshore-Windenergieanlagenfundament 3, insbesondere aus einer Gitterkonstruktion oder dgl. bestehend, vorgesehen, auf dem der in der Regel in Segmenten vorgehaltene Turm der Windenergieanlage befestigt werden kann. Weiter sind Turmsegment-Aufnahmen in Form von Seebefestigungsschienen 4 vorgesehen, die Turmsegmente 8 halten können.the , and show the general structure of the off-shore wind turbine installation ship according to the invention. The ship has a hull 1 and a deck, several areas with different functions, such as storage and assembly in particular, being provided there. There is an area at the rear of the ship with a hull deck extension for rotor blades in a stack 2, in which rotor blades for the windener to be manufactured be kept available or stored. Furthermore, a large deck area is provided in the front part of the ship for a wind turbine foundation or floating foundation, i.e. a floating offshore wind turbine foundation 3, consisting in particular of a lattice structure or the like, on which the tower of the wind turbine, which is usually provided in segments can be attached. Tower segment recordings are also provided in the form of sea fastening rails 4 that can hold tower segments 8 .

Eine Schiffs-Auftriebsanordnung 5 ist weiter an dem Schiffsrumpf 1 angeordnet, der in einer speziellen Ausgestaltung dem Heben und Absenken sowie dem Stabilisieren des Schiffs als Halbtaucherschiff oder Dockschiff dient. Weiter sind ergänzend bevorzugt Schleppboote 6 auf dem Deck vorgesehen, um einerseits etwaige Navigiermanöver zu ermöglichen oder aber auch um eine vollständig auf einem Schwimmfundament 3 fertig hergestellte Windenergieanlage vom Deck zu ziehen.A ship's buoyancy arrangement 5 is further arranged on the ship's hull 1, which in a special embodiment serves to raise and lower and to stabilize the ship as a semi-submersible ship or dock ship. In addition, towing boats 6 are preferably provided on the deck in order to enable any navigation maneuvers or also to pull a wind energy plant that has been completely manufactured on a floating foundation 3 off the deck.

Auf dem Schiff ist eine Windenergieanlagen-Gondel und Nabe der Windenergieanlage 9 aufgeladen, die zum Anwendungsort auf See transportiert wird. Weiter ist eine Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung vorgesehen, wobei die Rotorblätter 10 in einer Aufnahme für aufzunehmende Rotorblätter bzw. einem Rotorblattrahmen 11 auf dem Schiff gelagert werden, wobei dies in der Regel drei Rotorblätter sind.A wind turbine nacelle and hub of the wind turbine 9 are loaded on the ship and transported to the place of use at sea. Furthermore, a rotor blade pick-up-lift-rotate arrangement is provided, with the rotor blades 10 being mounted on the ship in a holder for rotor blades to be picked up or in a rotor blade frame 11, with these generally being three rotor blades.

Es ist weiter ein Portalkran als Kernelement der Erfindung vorgesehen, der entlang der Längsachse des Schiffs auf dem Deck des Schiffs angeordnet ist. Der Portalkran verfügt über zwei entlang der Längsachse ausgerichtete und angeordnete mit dem Schiffsdeck / Schiff verbundene Portalkran-Seiten-Festelemente 13, die jeweils aus der Mitte versetzt und zueinander beabstandet sind, wobei sich zwischen den Innenseiten in dem Abstand ein Korridor ausbildet und auf dem jeweiligen Portalkran-Seiten-Festelement 13 angeordnete und darauf verfahrbare Portalkran-Schiebesektionen 12, wobei die Portalkran-Schiebesektionen 12 entlang der Längsachse oberhalb der Portalkran-Seiten-Festelemente 13 verfahrbar sind. Eine diese Portalkran-Schiebesektionen 12 verbindende Portalkran-Querträgerstruktur 14 mit einer daran angeordneten Kranstruktur 15 dient zum Heben und Senken von Lasten. Der Portalkran erstreckt sich beginnend vom hinteren Bereich entlang der Längserstreckung des Schiffs, wobei der Portalkran zum hinteren Bereich eine Auskragung im Bereich der Portalkran-Schiebesektionen 12 aufweist, so dass beim Verfahren der Portalkran-Schiebesektionen12 über den hinteren Schiffsbereich hinaus ein Aufnehmen von Lasten aus dem Bereich hinter dem Schiff möglich ist. Der Portalkran kann Elemente umsetzen und dient der Fertigung der Off-Shore-Windenergieanlage an Ort und Stelle.A gantry crane is also provided as the core element of the invention, which is arranged along the longitudinal axis of the ship on the deck of the ship. The gantry crane has two gantry crane side fixed elements 13 aligned and arranged along the longitudinal axis and connected to the ship deck / ship, which are each offset from the center and spaced apart from one another, with a corridor forming between the inner sides in the distance and on the respective Gantry crane side fixed element 13 arranged and movable on it gantry crane sliding sections 12, wherein the gantry crane sliding sections 12 are movable along the longitudinal axis above the gantry crane side fixed elements 13. A gantry crane cross member structure 14 connecting these gantry crane sliding sections 12 with a crane structure 15 arranged thereon is used for lifting and lowering loads. The gantry crane extends starting from the rear area along the length of the ship, with the gantry crane having a cantilever in the area of the gantry crane sliding sections 12 towards the rear area, so that when the gantry crane sliding sections 12 are moved beyond the rear area of the ship, loads can be picked up from the area behind the ship is possible. The gantry crane can move elements and is used to manufacture the off-shore wind turbine on site.

Weiter ist eine die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung vorgesehen, die eine Aufnahme für aufzunehmende Rotorblätter, eine Hub- und Entnahme-Einrichtung zum Entnehmen einzelner Rotorblätter aus der Aufnahme, eine Dreh- und Ausrichtungsanordnung zum Drehen und/oder Verschwenken der Rotorblätter aufweist. Dies kann auch als Windenergieanlagen-Rotorblatt Lage- und Hebe- und Führungsanordnung ausgestaltet sein, wobei diese in dieser Ausführungsvariante ein Gestänge 16 in einem Führungsschienensystem 17 aufweist. Das Gestänge 16 weist einen oberen Teil 18 und einen Hydraulikzylinder 19 auf, mittels deren Hilfe die Rotorblätter entsprechend positioniert werden können, um an die Nabe der Gondel der Off-Shore-Windenergieanlage angefügt zu werden.Furthermore, a rotor blade pick-up-lift-rotate arrangement is provided, which has a pick-up for rotor blades to be picked up, a lifting and removal device for removing individual rotor blades from the pick-up, a rotating and aligning arrangement for rotating and/or pivoting the rotor blades having. This can also be embodied as a wind turbine rotor blade positioning, lifting and guiding arrangement, this having a linkage 16 in a guide rail system 17 in this embodiment variant. The linkage 16 has an upper part 18 and a hydraulic cylinder 19 by means of which the rotor blades can be positioned appropriately for attachment to the hub of the nacelle of the offshore wind turbine.

Weiter ist eine Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung 20 in Form einer in dessen Höhe verfahrbaren Plattform zum Anheben der bereits fertig montierten Turmsegmente mit der darauf montierten Gondel / Maschinenhaus vorgesehen, die mit einem Antrieb 21 versehen ist.Also provided is a tower segment plant lifting device 20 in the form of a platform whose height can be moved, for lifting the already fully assembled tower segments with the gondola/machine house mounted thereon, which is provided with a drive 21 .

zeigt eine schematische Darstellung des Offshore-Windenergieanlagen-Herstellungsschiffs in einer isometrischen Ansicht, wobei das Schiff entsprechend mit den benötigten Elementen einer herzustellenden Windenergieanlage bestückt ist. shows a schematic representation of the offshore wind turbine production ship in an isometric view, with the ship being equipped accordingly with the required elements of a wind turbine to be manufactured.

Die bis zeigen den Portalkran mit den Details in vier Detailansichten. Es sind die Details und die einzelnen Elemente des Portalkrans gut zu erkennen.the until show the gantry crane with the details in four detailed views. The details and the individual elements of the gantry crane are clearly visible.

In den bis ist nochmals der Portalkran mit den Details in vier Detailansichten gezeigt, wobei hier der Portalkran mit den oberen Schiebeabschnitten, den Portalkran-Schiebesektionen, in achterlicher Position gezeigt ist. Es ist auch gut die Auskragung im Bereich der Portalkran-Schiebesektionen zu erkennen, wobei eine entsprechend vorgesehene Krananordnung umfassend eine Katze entsprechend weit über das hintere Ende des Schiffs bewegt werden kann. Zudem kann der obere Teil des Portalkrans wie hier gezeigt nach hinten verschoben werden.In the until the gantry crane is again shown with the details in four detailed views, the gantry crane with the upper sliding sections, the gantry crane sliding sections, being shown in the aft position here. The overhang in the area of the gantry crane sliding sections is also clearly visible, with a correspondingly provided crane arrangement comprising a trolley being able to be moved far enough over the rear end of the ship. In addition, the upper part of the gantry crane can be moved backwards as shown here.

Weiter ist hier eine Rotorblattleiter-Baugruppe und eine Turmhubwerk-Baugruppe dargestellt, die an der oberen Gleitsektion des Portalkrans angeordnet sind und sich ebenfalls nach achtern mit bewegen. Der Zweck der nach achtern gleitenden Bewegung des oberen Schiebeabschnittes des Portalkrans ist es, bei Beladung des Schiffs über eine Kaikante bzw. über ein Anlieferschiff greifen zu können, da so positioniert die vorgesehene Laufkatze des Portalkrans Turmabschnitte von der Kaikante bzw. einem anliefernden Schiff heben und die Bauteile entsprechend verstauen kann.Also shown is a rotor blade ladder assembly and tower hoist assembly mounted on the upper slide section of the gantry crane and also moving aft with it. The purpose of the aft sliding movement of the upper sliding section of the gantry crane is to be able to reach over a quay edge or over a delivery ship when loading the ship positioned so that the intended trolley of the gantry crane can lift tower sections from the quay edge or a delivering ship and stow the components accordingly.

Die bis zeigen den Portalkran mit dessen oberen Schiebeabschnitten in einer vorderen Position, wobei diese Vorwärtsschiebebewegung es ermöglicht, die Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung bzw. auch Turmaufzugseinheit über dem Fundament positionieren zu können. Zusätzlich kann diese Position dazu genutzt werden, um die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung bzw. auch Rotorblatt-Hubturm-Baugruppe bei der Montage des Rotorsterns näher an die Gondel zu bringen, also um die Rotorblätter mit Hilfe der Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung an der Nabe zu befestigen, wobei die Rotorblätter einzeln entsprechend gedreht und herangefahren werden.the until show the gantry crane with its upper sliding sections in a forward position, this forward sliding movement making it possible to position the tower segment system lifting device or also the tower elevator unit over the foundation. In addition, this position can be used to bring the rotor blade pick-up-lift-rotate arrangement or rotor blade-lift tower assembly closer to the nacelle during assembly of the rotor star, i.e. to move the rotor blades with the help of the rotor blade pick-up To attach hub-rotary assembly to the hub, the rotor blades are individually rotated and approached accordingly.

Weiter ist in den bis das Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung bzw. auch Rotorblatthubgerüst mit dessen oberen Leiterabschnitt in ausgefahrener Position dargestellt. Der obere Leiterabschnitt wird mit Hilfe von Hydraulikzylindern oder ähnlich funktionierenden Hilfseinrichtungen aufgerichtet und in Position gehalten. Der Zweck der Leiter des Rotorblatthubgestells als Teil der Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung ist es, ein Führungssystem für das Anheben der Rotorblätter über die Führungsschienen der Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung zu schaffen.Next is in the until the rotor blade pick-up-lift-rotate arrangement or rotor blade lifting frame is shown with its upper ladder section in the extended position. The upper section of the ladder is erected and held in position with the help of hydraulic cylinders or similar auxiliary devices. The purpose of the blade hoist ladder as part of the blade pickup-lift-rotate assembly is to provide a guiding system for raising the rotor blades over the guide rails of the blade pickup-lift-rotate assembly.

Die bis demonstrieren die Funktionsweise der Rotorblatthebeleiter. Die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung kann sich in Z-Richtung entlang der Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnungs-Führungsschienen bewegen. Der Zweck der Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung ist es, die Rotorblätter zu ergreifen und in Z-Richtung anzuheben. Die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung kann um 30 Grad gedreht werden, um das Blatt in einem gegebenen Winkel auf die Nabe zu montieren. Der obere Leiterteil kann über die Hydraulikzylinder ebenfalls in eine schräge Position eingefahren werden. Dies bringt das Rotorblatt näher an die Mittellinie des Schiffes sowie an die Nabe des Maschinenhauses. Schließlich kann der obere Schiebeabschnitt des Portalkrans nach vorne gleiten, um das Blatt in Längsrichtung in Kontakt mit der Nabe der Windenergieanlage zu bringen.the until demonstrate how the rotor blade lifting ladder works. The rotor blade pickup-lift-rotate assembly can move in the Z-direction along the rotor blade pickup-lift-rotate assembly guide rails. The purpose of the rotor blade pick-up lift-rotate assembly is to grab the rotor blades and lift them in the Z-direction. The rotor blade pick-up lift-rotate assembly can be rotated 30 degrees to mount the blade on the hub at a given angle. The upper part of the ladder can also be moved into an inclined position using the hydraulic cylinders. This brings the blade closer to the center line of the ship as well as the hub of the nacelle. Finally, the upper sliding portion of the gantry crane can slide forward to bring the blade longitudinally into contact with the hub of the wind turbine.

In den bis ist die Funktion der Portalkran-Katze, als Teil des Portalkrans, gezeigt. Die Portalkran-Laufkatze hat die Aufgabe, die Turmteile und/oder die Gondel anzuheben und in Längsrichtung innerhalb des Portalkrankorridors zu transportieren.In the until the function of the gantry crane trolley, as part of the gantry crane, is shown. The gantry crane trolley has the task of lifting the tower parts and/or the nacelle and transporting them longitudinally within the gantry crane corridor.

und zeigen eine Schnittansicht des Portalkrans. Die Portalkran-Laufkatze fährt in Längsrichtung innerhalb des Portalkrans, um die Turmsektionen innerhalb der Turmsegment-Aufnahmen bzw. auch Turmbefestigungsgitter zu positionieren and show a sectional view of the gantry crane. The gantry crane trolley moves in the longitudinal direction within the gantry crane in order to position the tower sections within the tower segment mounts or the tower attachment grid

Weiter ist in den bis ein Beladevorgang an einem Kai oder einem Lieferschiff für die Komponenten dargestellt. Beginnend am Kai befindet sich die Laufkatze in der hintersten Position und bringt das Hebezeug am obersten Turmabschnitt an.Next is in the until a loading process at a quay or a delivery ship for the components is shown. Starting at the quay, the trolley is in the rearmost position and attaches the hoist to the top of the tower.

Die bis zeigen den Beladevorgang, wobei die Laufkatze mit dem angehobenen Turmabschnitt in Längsrichtung fährt, um diesen innerhalb des Portalkrankorridors auf dem entsprechenden Turmsegment-Aufnahmen bzw. Seesicherungsgitter zu positionieren. Dieser Vorgang wiederholt sich für alle Turmteile sowie für das Anheben der Gondel und das Aufsetzen auf das oberste Turmteil. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gondel bereits beim Beladen des Schiffs auf dem obersten Turmsegment aufgesetzt und befestigt wird.the until show the loading process, whereby the trolley moves lengthwise with the raised tower section in order to position it within the gantry crane corridor on the corresponding tower segment mounts or sea safety grid. This process is repeated for all tower parts as well as for lifting the nacelle and placing it on the top tower part. It is particularly advantageous if the gondola is already placed and fastened on the top tower segment when the ship is being loaded.

zeigt eine Detailansicht aus der vorderen Position der Laufkatze beim Positionieren eines Turmabschnitts im entsprechenden Turmsegment-Aufnahmen bzw. Seeverankerungsgitter. shows a detailed view from the front position of the trolley when positioning a tower section in the corresponding tower segment mount or sea anchoring grid.

zeigt eine Detailansicht aus der vorderen Position der Laufkatze beim Positionieren der Gondel auf dem obersten Turmabschnitt innerhalb des Portalkrankorridors. shows a detailed view from the front position of the trolley when positioning the nacelle on the top tower section within the gantry crane corridor.

Die bis zeigen wie eine Plattform der Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung bzw. Turmhebevorrichtung das oberste Turmteil an seiner Basis ergreift. Die Plattform wird in z-Richtung so angehoben, dass die Basis des Turms höher ist als die vertikale Höhe des zweiten, obersten Turmabschnitts. Das Anheben der Plattform erfolgt bspw. über einen Zahnstangenmechanismus oder einen anderen geeigneten Mechanismus. Die Plattform wird mit Unterlegkeilen oder einem anderen geeigneten Mechanismus in der oberen Portalkonstruktion arretiert.the until show how a platform of the tower segment plant hoist or tower hoist grasps the top tower part at its base. The platform is raised in the z-direction so that the base of the tower is higher than the vertical height of the second, top tower section. The platform is raised, for example, via a rack and pinion mechanism or another suitable mechanism. The platform is locked with chocks or other suitable mechanism in the upper portal structure.

zeigt eine Detailansicht der Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung bzw. der Turm-Hebebühne, die den obersten Turmabschnitt in den oberen Schiebebereich des Portalkrans anhebt. shows a detailed view of the tower segment system lifting device or the tower lifting platform, which lifts the top tower section into the upper sliding area of the gantry crane.

zeigt eine Detailansicht aus der vorderen Position des zweiten, obersten Turmabschnitts, der im Portalkrankorridor gleitet, um unter dem angehobenen obersten Turmabschnitt positioniert zu werden. Das Sicherungsgitter bzw. die Turmsegment-Aufnahmen für die Turmsektionen ist so konstruiert, dass das letzte, also das vorderste Gitter bzw. die Turmsegment-Aufnahme in den Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung / Turmaufzugsschacht hinein- und herausgeschoben werden kann. Dadurch kann der nächste Turmabschnitt unter dem Turmabschnitt positioniert werden, der darüber liegen muss. Figure 12 shows a detail view from the forward position of the second top tower section sliding in the gantry crane corridor to be positioned under the raised top tower section. The safety grid or the tower segment mounts for the tower sections is like this constructed in such a way that the last, i.e. the front grille or the tower segment receptacle can be pushed in and out of the tower segment system lifting device / tower elevator shaft. This allows the next tower section to be positioned below the tower section that must be above.

Die bis zeigen den weiteren Montageschritt der Off-Shore-Windenergieanlage. Sobald der oberste Turmabschnitt und der zweitoberste Turmabschnitt verbunden sind, wird die Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung bzw. die Aufzugsplattform von der Basis des obersten Turmabschnitts gelöst und senkt sich, um an der Basis des zweitobersten Turmabschnitts zu greifen. Der Hebevorgang wird wiederholt, um den dritten Turmabschnitt zu positionieren und zu verbinden. Die Gondel befindet sich nun in einer Höhe, in der die Blätter angebracht werden können, wobei dies bereits schon vorher in Abhängigkeit der Höhe der einzelnen Turmsegmente erfolgen kann. Die Gondel muss um 90 Grad gedreht werden, so dass sie nach Backbord zeigt. Das obere Leiterteil der Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung bzw. der Blatthebeleiter wird so ausgefahren, dass es sich in einer vertikalen Position befindet und über Hydraulikzylinder oder einen anderen geeigneten Hebemechanismus aufrecht gehalten wird. Die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung bzw. das Blattgestell wird entlang der Blattgestell-Führungsschienen abgesenkt, um das erste Blattteil zu greifen.the until show the further assembly step of the off-shore wind turbine. Once the top tower section and the second top tower section are connected, the tower segment equipment hoist or elevator platform is detached from the base of the top tower section and lowers to engage the base of the second top tower section. The lifting process is repeated to position and connect the third tower section. The nacelle is now at a height at which the blades can be attached, although this can already be done beforehand depending on the height of the individual tower segments. The nacelle must be rotated 90 degrees so that it points to port. The upper ladder portion of the rotor blade pickup-lift-rotate assembly, or blade elevator ladder, is extended to be in a vertical position and held upright by hydraulic cylinders or other suitable lifting mechanism. The rotor blade pickup-lift-rotate assembly or blade cradle is lowered along the blade cradle guide rails to grip the first blade member.

Der weitere Schritt der Rotorblatt-Montage wird in den bis gezeigt. Die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung hebt das Rotorblatt aus der Rotorblatt-Stapel- bzw. -übereinanderstapelvorrichtung und fährt in vertikaler Richtung in den oberen Leiterabschnitt. Die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung bzw. das Blattgestell dreht sich um 30 Grad, so dass das Rotorblatt schräg eingebaut werden kann. Der obere Schiebeabschnitt des Portalkrans fährt in Längsrichtung, um die Rotorblattwurzel in eine Linie mit der Nabe zu bringen. Die Hydraulikzylinder des oberen Leiterteils fahren teilweise zurück, um das obere Leiterteil zusammen mit dem angebrachten Blattgestell und dem Blatt zu bringen. Dadurch wird die Blattwurzel näher an die Mittellinie der Nabe gebracht, wodurch das Blatt auf der Nabe der Gondel installiert werden kann.The further step of the rotor blade assembly is in the until shown. The rotor blade pick-up lift-rotate assembly lifts the rotor blade out of the rotor blade stacker and travels vertically into the upper ladder section. The rotor blade pick-up-lift-turn arrangement or the blade frame rotates through 30 degrees so that the rotor blade can be installed at an angle. The upper sliding section of the gantry crane moves longitudinally to bring the blade root into line with the hub. The hydraulic cylinders of the upper ladder section partially retract to bring the upper ladder section together with the attached blade cradle and blade. This brings the blade root closer to the centerline of the hub, allowing the blade to be installed on the hub of the nacelle.

zeigt wie alle drei Rotorblätter in einem Winkel von 30 Grad installiert werden. Die Gondel wird um 90 Grad nach hinten gedreht, so dass sie zum Vorderteil des Schiffes zeigt shows how all three rotor blades are installed at an angle of 30 degrees. The nacelle is rotated 90 degrees backwards so that it faces the front of the ship

Weiter ist in gezeigt, dass die Baugruppe aus Rotorstern, Gondel und den oberen drei Turmabschnitten mit der Hebevorrichtung wie zuvor beschrieben angehoben wird, so dass der vierte und letzte Turmabschnitt darunter positioniert und mit den anderen Turmabschnitten verbunden wird.Next is in It is shown that the assembly of the rotor spider, nacelle and the upper three tower sections is lifted with the lifting device as previously described so that the fourth and last tower section is positioned underneath and connected to the other tower sections.

Weiter wird in gezeigt, wie der fertig montierte Turm mit den hier exemplarisch ausgeführten vier Turmsegmenten, der Gondel und dem Rotorstern mit der Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung bzw. der Hebeplattform in den oberen Schiebebereich des Portalkrans gehoben wird.Continue in shown how the fully assembled tower with the four tower segments shown here as an example, the nacelle and the rotor star is lifted into the upper sliding area of the gantry crane using the tower segment system lifting device or the lifting platform.

Als nächstes wird, wie in gezeigt, die obere Schiebeeinheit des Portalkrans zum Bug des Schiffes gefahren, wodurch die Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung bzw. die Hubplattform und die Basis des Turms über dem Fundament positioniert werden. Die innere Geometrie des Portalkrans ist so gestaltet, dass die Innenwand des Portalkrans auf beiden Seiten der Fundamentsäule und einige Meter unter der Oberkante der Fundamentsäule verläuft. Die Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung bzw. die Aufzugsplattform senkt sich entlang der inneren Portalwände ab, um den Turm auf dem Fundament zu positionieren.Next, as in As shown, the upper gantry crane slidable assembly is moved to the bow of the ship, thereby positioning the tower segment rig hoist or jack-up platform and the base of the tower over the foundation. The internal geometry of the gantry crane is designed in such a way that the inner wall of the gantry crane runs on both sides of the foundation column and a few meters below the top edge of the foundation column. The tower segment equipment hoist or elevator platform descends along the inner portal walls to position the tower on the foundation.

Zum Abschluss wird, wie in dargestellt, dank der hier verwendeten Hufeisengeometrie der Hebebühne der Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung der Turm von der Hebebühne gelöst, so dass der obere Schiebebereich des Portalkrans in seine neutrale Position zurückgefahren werden kann. Das hier ausgebildete Halbtaucherschiff wird auf eine Tiefe getaucht, die ausreicht, um die schwimmende Windenergieanlage mit Hilfe der Hilfsschlepper vom Schiff zu ziehen.At the end, as in shown, thanks to the horseshoe geometry of the lifting platform of the tower segment system lifting device used here, the tower is detached from the lifting platform so that the upper sliding area of the gantry crane can be moved back into its neutral position. The semi-submersible vessel trained here is submerged to a depth sufficient to pull the floating wind turbine off the ship with the help of the auxiliary tugs.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • KR 20170109094 A [0004]KR 20170109094 A [0004]
  • EP 2495162 B1 [0005]EP 2495162 B1 [0005]

Claims (9)

Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff mit einer Längserstreckung und einer entsprechenden Längsachse sowie einem vorderen und einem hinteren Bereich, aufweisend: - Ladebereiche für Komponenten wenigstens einer Off-Shore-Windenergieanlage, wobei diese umfassen: - Ladebereich für Rotorblätter; - Ladebereich für Turmsegmente; - Ladebereich für Gondel / Maschinenhaus und - Hebevorrichtung zum Heben von Lasten wenigstens auf das Schiff dadurch gekennzeichnet, dass - ein entlang der Längsachse des Schiffs auf dem Deck des Schiffs angeordneter Portalkran vorgesehen ist, wobei der Portalkran aufweist: - zwei entlang der Längsachse ausgerichtete und angeordnete mit dem Schiffsdeck / Schiff verbundene Portalkran-Seiten-Festelemente, die jeweils aus der Mitte versetzt und zueinander beabstandet sind, wobei sich zwischen den Innenseiten in dem Abstand ein Korridor ausbildet; - auf dem jeweiligen Portalkran-Seiten-Festelement angeordnete und darauf verfahrbare Portalkran-Schiebesektionen, wobei die Portalkran-Schiebesektionen entlang der Längsachse oberhalb der Portalkran-Seiten-Festelemente verfahrbar sind; - eine diese Portalkran-Schiebesektionen verbindende Portalkran-Querträgerstruktur mit einer daran angeordneten Kranstruktur zum Heben und Senken von Lasten; und - der Portalkran sich beginnend vom hinteren Bereich entlang der Längserstreckung des Schiffs erstreckt, wobei der Portalkran zum hinteren Bereich eine Auskragung im Bereich der Portalkran-Schiebesektionen aufweist, so dass beim Verfahren der Portalkran-Schiebesektionen über den hinteren Schiffsbereich hinaus ein Aufnehmen von Lasten aus dem Bereich hinter dem Schiff möglich ist, wobei - der Ladebereich für die Turmsegmente in einem innerhalb durch den Portalkran ausgebildeten Korridor ausgebildet ist, wobei hier innerhalb des Korridors wenigstens zwei Turmsegment-Aufnahmen vorgesehen sind, in denen die Turmsegmente positioniert und für den Seetransport gehalten werden; - eine Turmsegment-Anlagen-Hebevorrichtung zum Anheben der bereits teil-fertig montierten Turmsegmente mit der darauf montierten Gondel / Maschinenhaus vorgesehen ist; - der Ladebereich für die Rotorblätter an der Außenseite des Portalkrans oder an Deck in einer Stapel- oder Übereinanderstapelvorrichtung vorgesehen ist, wobei hierzu eine Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung vorgesehen ist, die die einzelnen Rotorblätter aufnehmen und einzeln bewegen kann; - der Ladebereich für die Gondel / Maschinenhaus innerhalb des Korridors an und/oder auf und/oder vor einem obersten aufzunehmenden Turmsegment einer Windenergieanlage ist.Off-shore wind turbine construction ship with a longitudinal extent and a corresponding longitudinal axis and a front and a rear area, comprising: - loading areas for components of at least one off-shore wind turbine, these comprising: - loading area for rotor blades; - loading area for turret segments; - Loading area for gondola / machine house and - Lifting device for lifting loads at least onto the ship , characterized in that - a gantry crane arranged along the longitudinal axis of the ship on the deck of the ship is provided, the gantry crane having: - two aligned along the longitudinal axis and arranged with the ship deck / ship connected gantry crane side fixed elements, each offset from the center and spaced from each other, with a corridor formed between the inner sides in the distance; - Gantry crane sliding sections arranged on the respective gantry crane side fixed element and movable thereon, the gantry crane sliding sections being movable along the longitudinal axis above the gantry crane side fixed elements; - a gantry crane cross girder structure connecting these gantry crane sliding sections, with a crane structure arranged thereon for lifting and lowering loads; and the gantry crane extends along the length of the ship, starting from the rear area, with the gantry crane having a cantilever towards the rear area in the area of the gantry crane sliding sections, so that when the gantry crane sliding sections are moved beyond the rear area of the ship, loads can be picked up the area behind the ship is possible, with - the loading area for the tower segments being formed in a corridor formed inside by the gantry crane, with at least two tower segment receptacles being provided here inside the corridor, in which the tower segments are positioned and held for sea transport ; - A tower segment plant lifting device is provided for lifting the already partially assembled tower segments with the nacelle/nacelle mounted thereon; - The loading area for the rotor blades is provided on the outside of the gantry crane or on deck in a stacking or stacking device, with a rotor blade pick-up lifting-rotating arrangement being provided for this purpose, which can pick up the individual rotor blades and move them individually; - the loading area for the nacelle / nacelle is within the corridor and/or on and/or in front of an uppermost tower segment of a wind turbine to be accommodated. Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung aufweist: - eine Aufnahme für aufzunehmende Rotorblätter; - eine Hub- und Entnahme-Einrichtung zum Entnehmen einzelner Rotorblätter aus der Aufnahme - eine Dreh- und Ausrichtungsanordnung zum Drehen und/oder Verschwenken der Rotorblätter.Offshore wind turbine construction ship after claim 1 , characterized in that the rotor blade pick-up-lift-rotate arrangement has: - a pick-up for rotor blades to be picked up; - a lifting and removal device for removing individual rotor blades from the receptacle - a rotating and aligning arrangement for rotating and/or pivoting the rotor blades. Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladebereich für ein Fundament vorgesehen ist und das Schiff als Halbtaucherschiff oder Dockschiff ausgebildet ist.Off-shore wind turbine installation ship according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that a loading area is provided for a foundation and the ship is designed as a semi-submersible ship or dock ship. Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusammenbau der herzustellenden Windenergieanlage durch den Portalkran und die Rotorblatt-Aufnahme-Hub-Dreh-Anordnung realisierbar ist.Offshore wind energy installation assembly ship according to one of the preceding claims, characterized in that the wind energy installation to be produced can be assembled by means of the gantry crane and the rotor blade receiving/lifting/rotating arrangement. Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren für eine Off-Shore-Windenergieanlage mit einem Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Schiff nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: a) Beladen des Schiffs wenigstens mit den Windenergieanlagenkomponenten Rotorblätter, Turmsegmente, Gondel / Maschinenhaus mittels Portalkran des Schiffs; b) während des Beladens Positionieren der Turmsegmente in einem Korridor innerhalb eines Portalkrans mit Turmsegment-Sicherungen, wobei die Turmsegmente der Reihenfolge nach zur Verwendung positioniert werden, also Positionieren des obersten Turmsegments am dichtesten zum Montagebereich der Windenergieanlage, gefolgt von den in Reihenfolge darunterliegenden Turmsegmenten; c) während des Beladens Positionieren der Rotorblätter außerhalb seitlich des Portalkrans in einer Rotorblatt-Halterungs-Montageanordnung; d) während des Beladens Positionieren / Befestigen der Gondel / Maschinenhaus in der Nähe mit zeitversetztem Befestigen oder direkt auf dem für die Windenergieanlage obersten Turmsegment; e) Positionieren des Schiffs am oder in der Nähe des Aufstellungsortes der Windenergieanlage; f) Befestigen der Rotorblätter an der auf dem obersten Turmsegment befestigten Gondel / Maschinenhaus durch Heranführen jedes einzelnen Rotorblattes und Positionieren des Rotorblattes unter bedarfsweiser Drehung der Nabe der Gondel / Maschinenhaus, so dass die Rotorblätter von schräg unten seitlich in die in der Nabe vorgesehenen Aufnahmen eingebracht werden; g) Anheben des so montierten Abschnitts aus oberem Turmsegment, Gondel / Maschinenhaus und den daran angeordneten Rotorblättern durch Turm-Hebemittel h) wiederholtes Heranführen des jeweilig nächsten Turmsegments mittels Portalkran und Positionieren unterhalb des jeweils montierten Abschnitts aus Turmsegment(en), Gondel / Maschinenhaus und den daran angeordneten Rotorblättern sowie bedarfsweises Hochfahren des bisher hergestellten Abschnitts für ein weiteres Turmsegment bis zur vollmontierten Windenergieanlage umfassend die vorgesehenen Turmsegmente, Gondel / Maschinenhaus und den daran angeordneten Rotorblättern; i) Verschieben oder Versetzen der vollmontierten Windenergieanlage auf das Fundament und Absetzen der Windenergieanlage auf einem Fundament.Off-shore wind turbine assembly method for an off-shore wind turbine with an off-shore wind turbine assembly ship according to one of the preceding claims, comprising the steps: a) loading the ship at least with the wind turbine components rotor blades, tower segments, nacelle / machine house by means of the ship's gantry crane; b) during loading, positioning the tower segments in a corridor within a gantry crane with tower segment securing devices, the tower segments being positioned for use in the order in which they are to be used, i.e. positioning the topmost tower segment closest to the assembly area of the wind turbine, followed by the tower segments in the order below; c) during loading, positioning the rotor blades outboard side of the gantry crane in a rotor blade cradle mounting arrangement; d) During loading, positioning/fastening of the nacelle/nacelle in the vicinity with time-delayed fastening or directly on the uppermost tower segment for the wind turbine; e) Positioning of the ship at or near the installation site of the wind turbine; f) Fastening the rotor blades to the nacelle / nacelle attached to the top tower segment by bringing each individual rotor blade up and positioning the rotor blade while rotating the hub of the nacelle / nacelle as required, so that the rotor blades are inserted from the side at an angle from below into the receptacles provided in the hub will; g) lifting of the section assembled in this way, consisting of the upper tower segment, nacelle/nacelle and the rotor blades arranged on it, using tower lifting equipment h) repeated bringing up of the respective next tower segment using a gantry crane and positioning below the respectively assembled section consisting of tower segment(s), nacelle/nacelle and the rotor blades arranged thereon and, if necessary, raising the previously produced section for a further tower segment up to the fully assembled wind turbine comprising the intended tower segments, nacelle/nacelle and the rotor blades arranged thereon; i) Shifting or relocating the fully assembled wind energy installation onto the foundation and setting down the wind energy installation on a foundation. Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass - das Fundament ein Schwimmfundament ist, das Schwimmfundament im Schritt a) mitgeladen wird und die vollmontierte Windenergieanlage auf einem auf Deck des Schiffs vorgehaltenen Schwimmfundament montiert wird und - das Schwimmfundament mit der darauf angeordneten vollmontierten Windenergieanlage durch: - Absenken des als Halbtaucher-Schiff oder als Dock-Schiff ausgebildeten Schiffs sowie durch Herunterzeihen mittels Schleppern oder - durch Ausbringen / Versetzen mittels Kran oder - Herausschieben mittels des Portalkrans zu Wasser gelassen wird und am Verwendungsort platziert wird.Offshore wind turbine construction method according to the preceding claim, characterized in that - the foundation is a floating foundation, the floating foundation is also loaded in step a) and the fully assembled wind turbine is mounted on a floating foundation provided on the deck of the ship and - the Floating foundation with the fully assembled wind turbine installed on it is lowered into the water by: - lowering the ship designed as a semi-submersible ship or dock ship and pulling it down using tugboats or - deploying / moving using a crane or - pushing out using the gantry crane and placing it at the place of use becomes. Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren nach dem vorvorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass - das Fundament ein im Meeresboden eingebrachtes oder auf dem Meeresboden aufgestelltes Fundament ist und - im Schiff eine öffenbare Absetzvorrichtungsöffnung im Bereich unterhalb der vollmontierten Windenergieanlage vorgesehen ist, die entsprechend geöffnet wird, wobei das Schiff sich an das Fundament für die abzusetzende Windenergieanlage positioniert und die vollmontierte Windenergieanlage auf dem Fundament absetzt oder - die vollmontierte Windenergieanlage auf dem Fundament mittels Krans aufgesetzt wird.Offshore wind energy plant construction method according to the preceding claim, characterized in that - the foundation is a foundation brought into the seabed or erected on the seabed and - an openable setting-down device opening is provided in the ship in the area below the fully assembled wind energy plant, which correspondingly is opened, the ship being positioned on the foundation for the wind turbine to be deducted and the fully assembled wind turbine set down on the foundation or - the fully assembled wind turbine is placed on the foundation by means of a crane. Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass - zum Absetzen eine Verbindung zwischen Schiff und Fundament hergestellt wird.Off-shore wind energy installation assembly method according to the preceding claim, characterized in that - a connection is made between the ship and the foundation for setting it down. Off-Shore-Windenergieanlagen-Aufbau-Verfahren nach einem der vier vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der Windenergieanlage von oben nach unten erfolgt und erst nach vollständiger Herstellung der Windenergieanlage die auf einem Fundament abgesetzt / positioniert wird.Off-shore wind energy plant assembly method according to one of the four preceding claims, characterized in that the wind energy plant is assembled from top to bottom and only after the wind energy plant has been completely manufactured is it set down/positioned on a foundation.
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