DE10332382A1 - Erection device for a wind energy installation has a mast, a transport platform, a mounting unit, a supporting structure and deflection pulleys - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Aufstellvorrichtung für eine Windenergieanlage, ein Wasserfahrzeug zum Transport einer Aufstellvorrichtung für eine Windenergieanlage und ein Verfahren zum Aufstellen einer Off-Shore-Windenergieanlage.The The invention relates to an erection device for a wind energy plant, a Watercraft for transporting an erection device for a wind energy plant and a method for setting up an offshore wind turbine.
Für eine bessere Ausnutzung der Windenergie werden sogenannte Off-Shore-Windparks auf offener See errichtet, bei denen mehrere Windenergieanlagen zusammenstehen und die Windkraft in elektrische Energie umsetzen. Die Errichtung von Windenergieanlagen auf See stellt in zahlreichen Punkten eine technische und logistische Herausforderung dar.For a better one Exploitation of wind energy will become so-called off-shore wind farms built on the open sea, where several wind turbines stand together and convert the wind power into electrical energy. The construction of wind turbines at sea presents in numerous Points represent a technical and logistical challenge.
In
Zum Transport der Windenergieanlage zu einer im Meer gegründeten Tragkonstruktion wurde bisher vorgeschlagen, eine in Einzelteile zerlegte Windenergieanlage anzuliefern und auf See zusammenzubauen. Diese Vorgehensweise entspricht der an Land üblichen Vorgehensweise, bei der der Mast in einzelne Turmsegmente zerlegt transportiert und vor Ort aufgebaut wird. Auf den fertigen Mast werden dann Gondel, Generator und Antriebsstrang montiert und mit den Rotorflügeln versehen. Diese Vorgehensweise ist auf See vergleichsweise aufwendig, da Wind und Wellen die Montage behindern und die Windenergieanlage beschädigen können.To the Transport of the wind energy plant to a supporting structure founded in the sea has been proposed, a disassembled wind turbine in parts to deliver and assemble at sea. This procedure corresponds the usual on land Procedure in which the mast disassembles into individual tower segments transported and built on site. On the finished mast then gondola, generator and driveline are assembled and with the rotor blades Mistake. This procedure is comparatively complicated at sea, Wind and waves hinder assembly and the wind turbine to damage can.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufstellen einer Windenergieanlage, ein geeignetes Verfahren zum Aufstellen sowie ein für das Verfahren geeignetes Wasserfahrzeug zu schaffen, um möglichst einfach die Windenergieanlage auf einer Tragkonstruktion zu errichten, insbesondere weitgehend unabhängig vom Seegang.Of the Invention is based on the object, a device for setting up a wind turbine, a suitable method for setting up as well as a for the procedure to create suitable watercraft to as possible easy to build the wind turbine on a support structure, in particular largely independent from the sea.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Aufstellvorrichtung für eine Windenergieanlage gelöst. Die Aufstellvorrichtung besitzt eine Transportplattform, die mit einer Tragkonstruktion für den Mast der Windenergieanlage koppelbar ist. Ferner weist die Transportplattform eine Aufrichteinheit auf, die den Mast der Windenergieanlage aus einer geneigten Position in seine aufgerichtete Position stellt. Die Windenergieanlage kann mit der erfindungsgemäßen Aufstellvorrichtung im fertigmontierten Zustand, d.h. mit Gondel und deren Teilen sowie mit Rotorblättern, aufgerichtet werden. Auch ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Aufstellvorrichtung lediglich einen unteren Abschnitt des Masts oder des Turms zu transportieren und zunächst diesen auf der Tragkonstruktion zu errichten.According to the invention Task solved by an erection device for a wind turbine. The Aufstellvorrichtung has a transport platform, which with a Support structure for the mast of the wind turbine can be coupled. Furthermore, the transport platform a Aufrichteinheit on, the mast of the wind turbine from an inclined position in its erect position. The wind turbine can with the inventive installation in the fully assembled state, i. with gondola and their parts as well with rotor blades, to be raised. It is also possible with the erection device according to the invention merely to transport a lower section of the mast or tower and first to build this on the supporting structure.
Die Transportplattform besitzt an einem Ende eine Ausnehmung, die im angekoppelten Zustand der Transportplattform an der Tragkonstruktion das zur Verbindung mit dem Mast vorgesehene Ende der Tragkonstruktion aufnimmt. Bevorzugt ist die Ausnehmung der Transportplattform U-förmig ausgestaltet, wobei die Schenkel das vorstehende Ende der Transportplattform umgreifen. Für ein sicheres Ankoppeln der Transportplattform an die Tragkonstruktion ist die Ausnehmung mit Kopplungs- und/oder Verriegelungsmitteln versehen. Diese bestehen bevorzugt aus hydraulisch betätigten Klemmbacken.The Transport platform has at one end a recess in the coupled state of the transport platform to the supporting structure the for connection to the mast provided end of the support structure receives. Preferably, the recess of the transport platform is configured U-shaped, wherein the legs engage around the projecting end of the transport platform. For a safe coupling of the transport platform to the supporting structure is the recess with coupling and / or locking means Mistake. These preferably consist of hydraulically actuated clamping jaws.
Um die angekoppelte Transportplattform zusätzlich an der Tragkonstruktion zu sichern, ist auf der von der Windenergieanlage fortweisenden Seite der Transportplattform eine Abstützung vorgesehen, die die Transportplattform in der abgekoppelten Position stützt. Die Abstützung besteht aus einem oder mehreren Stützarmen, die im wesentlichen unterhalb des geneigten Masts angeordnet sind. Um die Transportplattform mit der Abstützung zusätzlich an der Tragkonstruktion zu sichern, kann die Abstützung mit Mitteln zur Verriegelung versehen sein.Around the coupled transport platform in addition to the supporting structure to secure, is on the forward of the wind turbine Side of the transport platform provided a support, which is the transport platform in the uncoupled position. The support consists of one or more support arms, which are essentially are arranged below the inclined mast. To the transport platform with the support additionally To secure to the supporting structure, the support can with means be provided for locking.
Der geneigt auf der Transportplattform angeordnete Mast wird über die Aufrichteinheit in seine aufrichtete Position verfahren. Hierzu ist die Aufrichteinheit mit mindestens einer ausfahrbaren Stempeleinheit versehen, deren Ende an dem Mast anliegt. Die Anlage an dem Mast erfolgt über ein an den Außendurchmesser des Masts angepaßtes, flächiges Anlageelement. Das Anlageelement kann bevorzugt die Form eines Teilzylindermantels aufweisen. Hierdurch wird eine Beschädigung des Masts vermieden und gleichzeitig eine Sicherung des Masts in Querrichtung erzielt.Of the Mast arranged on the transport platform inclined over the Move erecting unit to its upright position. For this is the Aufrichteinheit with at least one extendable punch unit provided, the end of which rests against the mast. The attachment to the mast over one to the outside diameter adapted to the mast, flat contact element. The contact element may preferably take the form of a partial cylinder jacket exhibit. As a result, damage to the mast is avoided and simultaneously achieved a backup of the mast in the transverse direction.
Die Stempeleinheit ist im wesentlichen unterhalb des Masts in seiner geneigten Position auf der Transportplattform angeordnet. Betätigt wird die Stempeleinheit durch eine Steuereinheit.The stamp unit is substantially below the mast in its inclined position on the Transport platform arranged. The stamp unit is actuated by a control unit.
Bevorzugt weist die Aufstellvorrichtung zusätzlich einen Arm auf, der quer zur Richtung des Mastes steht und über dessen freies Ende ein oder mehrere an dem Mast angreifende Zugseile geführt sind. Ein solcher Arm wird gelegentlich auch als Jüttbaum bezeichnet und wirkt als ein Hebelwinkel beim Aufrichten des Mastes. Das Zugseil ist über eine oder mehrere Umlenkrollen zu einer Zugeinrichtung, vorzugsweise einer Winde, auf der Transportplattform geführt. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Zugeinrichtung in der geneigten Position des Masts im wesentlichen unterhalb von diesem angeordnet. Um eine kontrollierte Bewegung des Masts zu erzielen, ist der Mast an dem Arm angeschlagen. Der Arm ist schwenkbar auf der Transportplattform gelagert. Die Zugeinrichtung wird zum Aufrichten des Masts von einer Steuerung angesteuert, wobei für den Fall, daß zusätzlich ausfahrbare Stempeleinheiten vorgesehen sind, die Ansteuerung von Stempeleinheiten und Zugeinrichtung kontrolliert erfolgt.Prefers the erection device additionally has an arm which is transversely to the direction of the mast stands and on the free end or more on the mast attacking traction cables are guided. Such an arm is sometimes referred to as Juttbaum and works as a lever angle when erecting the mast. The pull rope is over one or more Pulleys to a traction device, preferably a winch, guided on the transport platform. In a preferred embodiment, the traction device is in the inclined position of the mast substantially below this arranged. To achieve a controlled movement of the mast, the pole is struck on the arm. The arm is swiveled up stored the transport platform. The drawbar will be upright of the mast controlled by a controller, wherein in the event that additionally extendable Stamp units are provided, the control of stamp units and Towing device controlled.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls durch ein Wasserfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 18 gelöst. Das Wasserfahrzeug ist zum Transport einer Aufstelleinrichtung für eine Windenergieanlage auf einer Tragkonstruktion ausgebildet. Der Rumpf ist erfindungsgemäß mindestens mit zwei Schwimmkörpern versehen, die jeweils einen oder mehrere Ballasttanks und Mittel zum Fluten und Lenzen der Ballasttanks aufweisen. Ferner besitzt das Wasserfahrzeug einen Aufbau auf dem Rumpf, der eine Aufnahme und ein Absetzen der Aufstelleinrichtung mit der Windenergieanlage in einer geneigten Position erlaubt. Auch ist es denkbar, die Windenergieanlage in vertikaler Position aufzunehmen und über die Aufstellvorrichtung auf dem Wasserfahrzeug in die geneigte Position abzusenken.The inventive task is also by a watercraft with the features according to claim 18 solved. The watercraft is to transport an erector for a wind turbine formed on a support structure. The hull is according to the invention at least with two floats each provided with one or more ballast tanks and means to flood and Lenzen the ballast tanks. Furthermore owns The watercraft a build on the hull, which is a receptacle and settling the Aufstelleinrichtung with the wind turbine allowed in a tilted position. It is also conceivable, the wind turbine in vertical position and on the erection device Lowering on the vessel in the inclined position.
Das Wasserfahrzeug ist ferner mit Mitteln zum Heben und Senken des Rumpfs relativ zu der Wasseroberfläche ausgestattet. Ferner ist der Aufbau auf dem Rumpf mit einem Tragmast versehen, der den geneigten Mast der Windenergieanlage ungefähr in seinem Schwerpunkt abstützt.The The vessel is further provided with means for lifting and lowering the hull relative to the water surface fitted. Furthermore, the structure on the hull with a support pole provided the inclined mast of the wind turbine approximately in his Focus is supported.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Tragmast mit einem Kran versehen werden, der zur Versorgung und Wartung der Windenergieanlage dient.In In a preferred embodiment, the support pole with a crane be provided, which serves for the supply and maintenance of the wind turbine.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufstellen einer Off-Shore-Windenergieanlage auf einer Tragkonstruktion ist durch die Merkmale gemäß Anspruch 22 gekennzeichnet. In einem ersten Schritt erfolgt die Aufnahme einer Aufstellvorrichtung mit einer Windenergieanlage auf einem Wasserfahrzeug. Die Aufstellvorrichtung wird mit dem Mast der Windenergieanlage in einer geneigten Position zu dem vorgesehenen Aufstellungsort transportiert. Hier erfolgt ein Positionieren des Wasserfahrzeugs relativ zu der im Wasser stehenden Tragkonstruktion für den Mast. In einem nachfolgenden Schritt wird die Aufstellvorrichtung an die Tragkonstruktion angekoppelt und der Mast der Windenergieanlage auf der Tragkonstruktion aufgerichtet.The inventive method for setting up an offshore wind turbine on a supporting structure is by the features according to claim 22 marked. In a first step, the recording takes place an erection device with a wind turbine on a Watercraft. The erection device is connected to the mast of the wind energy plant in an inclined position to the intended site transported. Here is a positioning of the vessel relative to the supporting structure in the water for the mast. In a subsequent step, the erection device to the Support structure coupled and the mast of the wind turbine erected on the supporting structure.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der Mast der Windenergieanlage in aufgerichteter Position von der Aufstellvorrichtung übernommen und mit dieser wird mit Hilfe der Aufstellvorrichtung die Windenergieanlage vor oder nach einer Übernahme durch das Wasserfahrzeug geneigt.In a preferred embodiment of the method, the mast of Wind turbine taken in an upright position of the erector and with this with the help of the erection device, the wind turbine before or after a takeover tilted by the watercraft.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird nach dem Positionieren des Wasserfahrzeugs relativ zu der Tragkonstruktion die Aufstellvorrichtung auf die Tragkonstruktion abgesenkt. Bei abgesenkter Aufstellvorrichtung schwimmt das Wasserfahrzeug durch Fluten von Ballasttanks frei, so daß Aufstellvorrichtung und Windenergieanlage an der Trag konstruktion verbleiben. Eine Aufrichteinheit richtet den Mast auf der abgesetzten Aufstellvorrichtung auf, der nachfolgend mit der Tragkonstruktion verbunden wird.In A preferred embodiment is after positioning the Watercraft relative to the support structure the erector lowered onto the supporting structure. With lowered set-up device the vessel floats through floods of ballast tanks, so that erection device and wind turbine remain on the support construction. A erecting unit straighten the mast on the remote set-up device below is connected to the supporting structure.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.preferred Embodiments of the invention are described below with reference to FIGS explained in more detail.
Der
Fuß des
Mastes
Der
Jüttarm
Der
Schiffsrumpf ist zusätzlich
mit einem Abstützmast
In
den
Über die
Zugseile
In
der in
Durch
Lenzen der Ballasttanks
Die
Aufnahme einer Windenergieanlage zum Transport in einen Off-Shore-Windpark
erfolgt ebenso wie das Absetzen der Windenergieanlage auf der Off-Shore
vorbereiteten Tragkonstruktion. Die Windenergieanlage wird am Ufer
oder ufernah auf eine Tragkonstruktion gesetzt und von dem Transportschiff
Auf
der Transportplattform
Die
Zugseile
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