ABB treibt Allseas’ Schwerlasttransportschiff für Offshore-Windinfrastruktur an

Integrierte Steuerungssysteme von ABB treiben Schwergutfrachter für Offshore-Windinfrastruktur an

ABB hat einen bedeutenden Auftrag von Guangzhou Shipyard International (GSI) erhalten, ein integriertes Energie- und Antriebssystem für das Schwergutschiff Grand Tour von Allseas zu liefern. Das 230 Meter lange Schiff soll 2028 ausgeliefert werden und eine wichtige Rolle in Europas Lieferkette für Offshore-Windenergie spielen. Es wird massive Konverterstationen mit einem Gewicht von bis zu 40.000 Tonnen direkt von Fertigungswerften zum Installationsort transportieren.

Industrielle Automatisierung als Antrieb für eine fortschrittliche Energiearchitektur auf See

Das Schiff nutzt ein Mittelspannungs-Wechselstromkraftwerk von ABB, das in einer geschlossenen Ringtopologie konfiguriert ist. Für maximale Betriebsstabilität kommt neben dem Energie- und Energiemanagementsystem PEMS ein erweitertes Kraftwerksschutzsystem (EPPS) zum Einsatz. Ähnlich wie fortschrittliche Topologien in industriellen Automatisierungsnetzwerken bietet diese geschlossene Ringarchitektur Fehlertoleranz und eine redundante Energieverteilung während kritischer halb-tauchfähiger Operationen.

Die Systemtopologie verbindet das Mittelspannungs-Wechselstromkraftwerk direkt über geschlossene Schutzleitungen. Die Energie fließt gleichzeitig zum PEMS-Modul und zu den Einheiten für die dezentrale Zustandsüberwachung. Beide Steuerkanäle übermitteln Echtzeitbefehle für Drehzahl und Drehmoment direkt an die vier 3,5-MW-Azipod-Antriebseinheiten, die für die dynamische Positionierung zuständig sind.

Bei anspruchsvollen maritimen Einsätzen funktioniert das Energiemanagement ähnlich wie eine anlagenweite DCS-Architektur. Automatisierungssteuerungen verteilen die elektrische Echtzeitlast entsprechend den Anforderungen der dynamischen Positionierung. Dadurch hält das Schiff eine konstante Generatorleistung aufrecht, während es sein Deck unter die Wasserlinie absenkt.

Integration getriebeloser Antriebe und präzise dynamische Positionierung

ABB wird vier düsenbestückte 3,5-MW-Azipod-Antriebseinheiten mit einer Drehbarkeit von 360 Grad liefern. Diese getriebelosen elektrischen Antriebe vermeiden mechanische Getriebeverluste und senken dadurch den Gesamtkraftstoffverbrauch sowie die Betriebsemissionen. Darüber hinaus reduziert die getriebelose Konstruktion den Schmierbedarf und damit den routinemäßigen Wartungsaufwand für Schiffstechniker.

Systeme zur dynamischen Positionierung erfordern Regelkreise mit hohem Drehmoment und schneller Reaktion, um Meeresströmungen auszugleichen. Azipod-Einheiten ermöglichen eine sofortige Anpassung des Schubs über drehzahlvariable Wechselstromantriebe. Dadurch kann Grand Tour präzise manövrieren, wenn es sich neben dem Flaggschiff-Installationsschiff Pioneering Spirit von Allseas positioniert.

Fundierte Perspektive auf die Konvergenz maritimer Steuerungssysteme

Aus Sicht der industriellen Automatisierung stellt die Integration von Antrieb, Energiemanagement und Ferndiagnose einen wachsenden Trend in der Schiffstechnik dar. Moderne Schiffe übernehmen zunehmend SPS- und DCS-Technologien, die ursprünglich für landgestützte Prozessanlagen entwickelt wurden.

Automatisierungsingenieure erkennen, dass einheitliche Steuerungsnetzwerke die Betriebssicherheit bei risikoreichen Ladevorgängen deutlich verbessern. Durch die direkte Integration der Zustandsüberwachung in den Hauptsteuerungsbus können Bediener mechanische Verschleißerscheinungen erkennen, bevor es zu einem Geräteausfall kommt. Daher gewährleistet ein digitalisiertes Schiffsmanagement eine hohe Verfügbarkeit für kritische Offshore-Logistik.

Praxisnahes Lösungsszenario: hochpräziser Transfer einer Offshore-Umspannstation

Stellen wir uns ein Offshore-Installationsszenario vor, in dem Grand Tour eine 40.000 Tonnen schwere Konverterstation unter offenen Seebedingungen auf die Pioneering Spirit übertragen muss. Herkömmliche mechanische Schlepper und Antriebe haben Schwierigkeiten, bei wechselnden Dünungsmustern eine millimetergenaue Positionierung aufrechtzuerhalten.

Durch den Einsatz der integrierten Automatisierungssuite von ABB kommuniziert das DP-System direkt mit dem PEMS-Modul. Tritt ein plötzlicher Wellenschub auf, berechnet das Steuerungsnetzwerk die Schubvektoren sofort neu und passt die Leistung der 3,5-MW-Azipod-Einheiten an, ohne den Generatorsammelschienenbetrieb auszulösen. Dadurch hält das Schiff beim Absenken seines Hauptdecks eine absolut präzise räumliche Ausrichtung aufrecht und ermöglicht einen sicheren Transfer ohne manuelles Eingreifen an der Leistungsregelung.