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Schaufelradbagger SRs1300: Kohleförderung von rund 2630 Tonnen Kohle pro Stunde.
Verkabelung

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Große Maschinen, schlaue Technik

Text: Rene Albertus und Martin Lack, Friedrich Lütze
Platzprobleme? Das kann man sich in einem Braunkohletagebau fast gar nicht vorstellen. Jedoch muss man auch bei den dort eingesetzten monströsen Maschinen und Anlagen auf das kleinste Detail achten.

Jede vierte in Deutschland verbrauchte Kilowattstunde Strom wird aus Braunkohle erzeugt – jede zehnte Kilowattstunde aus Lausitzer Braunkohle. Vattenfall Europe Mining und Vattenfall Europe Generation, betreiben im Lausitzer Revier hierzu einen der modernsten Braunkohlenkraftwerkparks der Welt. Pro Jahr werden in fünf Tagebauen 60 Millionen Tonnen Braunkohle abgebaut und in den Kraftwerken Jänschwalde, Schwarze Pumpe und Boxberg verstromt. Alleine das Kraftwerk Boxberg liefert jährlich bis zu 18 Milliarden Kilowattstunden Strom. Um die Kohle vom Abraum hin zum Kraftwerk zu transportieren, betreibt Vattenfall am Tagebau Reichwalde eine Bandanlage mit 13,5 Kilometern Länge. In den Antriebs- und Umlenkstationen der Bandanlage arbeiten LSC-Rahmen von Lütze. Die Vorteile für die Vattenfall Europe Mining: Aufgrund der positiven energetischen Eigenschaften der Verdrahtungsrahmen wird weniger Energie zur Schaltschrankkühlung benötigt. Zum anderen können aufgrund der kompakten Installation mit dem LSC-B platzsparend und auf engstem Raum tausende von I/O-Signalen zentral verarbeitet werden.

Zahlen und Fakten

Die Zahlen rund um den Lausitzer Braunkohle Tagebau sprechen für sich. So hat Vattenfall im Jahr 2014 in der Lausitz insgesamt 61,8 Millionen Tonnen Braunkohle gefördert und in den umliegenden Kraftwerken in Strom und Wärme umgewandelt. In der Lausitz hängen viele tausende Arbeitsplätze direkt oder indirekt von der Braunkohle-Industrie ab. Die jährliche Wertschöpfung beträgt 2,4 Milliarden Euro. Der Abbau der Kohleflöze in der Lausitz erfolgt größtenteils mit riesigen F60-Abraumförderbrücken, die Abtragshöhen von 60 Metern erreichen. Mit rund 27 000 Tonnen Dienstmasse und einer Länge von knapp 600 Metern gehören die Brücken zu den größten beweglichen Technikanlagen der Welt. Mit Milliardeninvestitionen wurden die Abraumförderbrücken in den letzten Jahren von Vattenfall mit moderner Umwelttechnik einem Retrofit unterzogen. Vattenfall vergab im Jahre 2014 Aufträge in Höhe von rund 1,25 Milliarden Euro an 4300 Lieferanten.

Das Verdrahtungssystem schafft Raum

Der Tagebau Reichwalde versorgt das Kraftwerk Boxberg über eine 13,5 Kilometer lange Bandförderanlage, die rund 6000 Tonnen Rohbraunkohle pro Stunde transportieren kann. In den Antriebs- und Umlenkstationen der Bandanlage arbeiten unter anderem Lütze-Rahmen vom Typ LSC-B. Das aus einem entscheidenden Grund: Platzprobleme. Die beiden Elektroingenieure Karsten Kunaschk und Torsten Sellenk der Vattenfall Europe Mining erläutern: „Der zur Verfügung stehende Platzbedarf ist gering. Daher sind wir bestrebt, die Schranktiefen möglichst klein zu halten.“ Mit dem LSC-Verdrahtungssystem bietet Lütze ein Produkt mit effizienter Volumenausnutzung durch die Einbindung einer weiteren Ebene in der Tiefe des Schaltschrankes – sozusagen in der dritten Dimension – an. Dies ermöglicht, laut Hersteller, eine bis dato unerreichte Packungsdichte aller Steuerungskomponenten und spart bis zu 30 Prozent Platz im Schaltschrank. So werden die räumlichen Voraussetzungen geschaffen, um tausende von I/O-Signalen zentral verarbeiten zu können, die aus dem Feld kommen.

Keine Energiekosten für die Schrankkühlung

Mit dem LSC-Verdrahtungsrahmen wird die Luftzirkulation zwischen den Geräten verbessert – Wärmenester werden minimiert. Damit konnte in diesem Fall auf eine separate Zwangskühlung verzichtet werden . Kosten für die Beschaffung, den Betrieb und die Wartung von externen Kühlaggregaten entfallen. Karsten Kunaschk erläutert: „Die Platzersparnis war nur ein wichtiger Entscheidungsgrund. Worauf es uns vor allem auch ankommt, ist die natürliche Wärmeabführung weg von den aktiven Bauelementen, um von vornherein einen Wärmestau zu vermeiden.“ Der konstruktive Aufbau des LSC Verdrahtungsrahmen kommt somit der Grundsatzforderung der Vattenfall Europe Mining: Vermeidung von energieintensiver Zwangskühlung aktiver Bauelemente voll und ganz entgegen. Durch die Trennung in eine Aufbau- und eine Verdrahtungsebene bildet sich hinter dem LSC-Verdrahtungsrahmen ein „Kamineffekt“, der den Wärmabfluss wesentlich fördert. Studien belegen, dass die Kühleigenschaften des LSC-Verdrahtungssystems bis zu 23 Prozent besser sind, als bei vergleichbaren konventionellen Schaltschränken. Rechnerisch nachweisbar, benötigt man mit dem Verdrahtungssystem weniger Kühlleistung als beim konventionellen Schaltschrankaufbau. Darum können auch in anderen Einsatzfällen die notwendigen Kühlaggregate unter Umständen ebenso entfallen beziehungsweise wesentlich kleiner dimensioniert werden.

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