Heavy-Duty-Leitungen für den Tagebau

Die RWE Power AG verwendet igus chainflex als Normleitung für Bussysteme
Die hohe Belastung, der Elektroleitungen im Braunkohletagebau unterliegen, wird unmittelbar deutlich, wenn man einem der mächtigen Schaufelradbagger in den rheinischen Abbaugebieten bei der Arbeit zusieht. Der Betreiber der Tagebaue, die RWE Power AG, hat sich nach umfangreichen Tests für die Aufnahme von igus chainflex-Leitungen in die Werksnorm entschieden. Zum Einsatz kommen kundenspezifisch optimierte Leitungen, die besonders widerstandsfähig gegenüber mechanischen Beanspruchungen sind.

Steckbrief

Was wurde benötigt: chainflex-Leitungen, speziell für den Anwendungsfall entwickelt
Anforderungen: umfangreiche Anforderungsprofile der Leitungen mit Vorgaben wie UV-Beständigkeit, Flammwidrigkeit, Reißwiderstand, Öl-, Bio-Öl- und Laugenbeständigkeit oder Biegsamkeit
Branche: Tagebau
Erfolg für den Kunden: eine individuelle Leitungslösung, speziell für die Anforderungen des Kunden entwickelt, erprobt und eingesetzt

Problem

Autofahrer, die auf der A 44 zwischen Düsseldorf und Aachen unterwegs sind, können im Vorbeifahren den gigantischen Abbaugeräten des Braunkohletagebaus Garzweiler bei der Arbeit zuschauen. Auf einer Fläche von zurzeit etwa 3.100 Hektar bauen sieben Schaufelradbagger pro Jahr 35 bis 40 Millionen Tonne Braunkohle ab. Die Abbaugeräte und mit ihnen die elektrischen Komponenten wie Sensoren und Leitungen werden bei der Arbeit extrem beansprucht. Der entstehende Staub wirkt abrasiv, hinzu kommen Feuchtigkeit, Temperaturwechsel und stetige Bewegung. Deshalb hat die RWE Power AG als Betreiber umfangreiche Werksnormen für die Technik und den Einkauf definiert. Da die Technik sich verändert, müssen auch die Normen ständig weiterentwickelt und angepasst werden. Das gilt zum Beispiel für den zunehmenden Einsatz von Bus-Techniken. Gunther Busch: „An den Schaufelradbaggern und Absetzgeräten sind zum Beispiel viele Winkelkodierer installiert, die die Stellung von Geräteteilen erfassen. Für diese und andere Sensoren haben wir geschirmte Leitungen eingesetzt, deren dauerhafte Funktionssicherheit aber zu wünschen übrig ließ.“ Eine Hauptursache hierfür ist die Kombination aus hoher Staubbelastung und zum Teil der Verlegung in Leitungsbündel, die dazu führt, dass die Leitungen sich gegeneinander bewegen. Das beschleunigt den Abrieb erheblich. Für diese Leitungen wurden jeweils Anforderungsprofile mit exakt 20 Kriterien wie zum Beispiel UV-Beständigkeit, Flammwidrigkeit, Reißwiderstand, Öl-, Bio-Öl- und Laugenbeständigkeit sowie Biegsamkeit erstellt.

Lösung

Da RWE mit den chainflex-Leitungen von igus seit 2006 bereits gute Erfahrungen gemacht hat, kamen diese Leitungen in die engere Wahl. Dabei signalisierte igus die Bereitschaft, Sonderleitungen für die besonderen Anforderungen des Tagebaus zu entwickeln. Als Grundlage dienten die Busleitungen der CFBUS-Serie, die sich bei höchsten dynamischen Belastungen und kleinsten Biegeradien seit Jahren bewähren. Tests konnten die Beständigkeit der Leitungen unter den „Heavy Duty“-Bedingungen des Tagebaus bestätigen. Zu den Modifikationen, die im Zuge der kundenspezifischen Entwicklung an den Leitungen vorgenommen wurden, gehört unter anderem die erhöhte UV-Beständigkeit des Außenmantels. Bei der Profibus-Leitung ist die Besonderheit erwähnenswert, dass die Versorgungsadern integriert wurden. Das reduziert den Aufwand bei der Montage, weil eine Leitung weniger verlegt werden muss.
Nach dem erfolgreichen Abschluss der Tests wurden die chainflex-Leitungen als Sonderleitungen in die RWE-Power-Werksnormen für Elektroleitungen aufgenommen. Vier der fünf Leitungstypen wurden von RWE magaziniert und eine Mindestvorratsmenge wurde definiert.
Das breite Angebot an weiteren Leitungen für die Energiekette ermöglicht eine Gesamtlösung aller Leitungen für diese Anwendung. Startend von den beschriebenen Busleitungen bis hin zu Mittelspannungsleitungen. Während die igus-Mitarbeiter die Konfektionierung der Leitungen sowie die Befüllung übernahmen, wurden auch die Rinne und Auskleidung in der Anlage montiert.

e-kette® System E4/4

chainflex® Leitungen

„Die Energiekette spart Platz und ist weniger verschleißanfällig. Wir integrieren auch zusätzlich Elemente wie zum Beispiel eine Wasserzuführung für den Betrieb der Immissionsschutzeinrichtungen am Schaufelrad und Förderweg des Großgeräts, mit der wir Staubentwicklung beim Abbau vermeiden"

Jürgen Lenz, RWE-Projektingenieur

Austausch eines Schleifringkörpers gegen Energiekette

Interessant ist aus Sicht der Leitungs-Spezialisten, dass die Haupteigenschaft der chainflex-Typen – ihre Kettentauglichkeit – in den meisten Fällen gar nicht benötigt wird. Eher stehen die typischen Heavy-Duty-Eigenschaften wie Abriebfestigkeit und UV-Beständigkeit im Vordergrund. Es gibt allerdings Ausnahmen. Im Juni/ Juli 2013 wurde einer der sieben Schaufelradbagger, der in den 1970er Jahren gebaut wurde, einer größeren Instandhaltungsmaßnahme unterzogen. Im Zuge dieser Arbeiten wurde der Schleifringkörper im mächtigen Drehkranz des Baggers gegen eine große, rund einen Meter breite igus-Energiekette ausgetauscht, die natürlich auch mit den neu normierten Busleitungen befüllt wird.
RWE-Projektingenieur Jürgen Lenz: „Die Energiekette spart Platz und ist weniger verschleißanfällig. Wir integrieren auch zusätzliche Elemente wie zum Beispiel eine Wasserzuführung für den Betrieb der Immissionsschutzeinrichtungen am Schaufelrad und Förderweg des Großgeräts, mit der wir Staubentwicklung beim Abbau vermeiden.“ Das breite Angebot an weiteren Leitungen für die Energiekette ermöglicht eine Gesamtlösung aller Leitungen für diese Anwendung. Startend von den beschriebenen Busleitungen bis hin zu Mittelspannungsleitungen. Die Rinne und Auskleidung wurden von igus-Mitarbeitern montiert, die auch die Konfektionierung der Leitungen und die Befüllung übernahmen. Um einen Zugang zur Montagestelle zu schaffen, musste zunächst ein schmaler Durchstieg durch die dicke Stahlkonstruktion an der Verbindung von Raupenfahrwerk und Oberbau geschnitten werden.