Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künftig mehr Zuverlässigkeit in der Lieferkette beim Bau von Offshore-Windparks

05.04.2012
Auf dem Weg zur Serienfertigung von Offshore-Windenergieanlagen / Bremer Wissenschaftler und Forschungspartner aus der Wirtschaft optimieren Logistikkette von der Produktion bis zur Montage auf See / Neue Instrumente für die Planung

Ob Anlagenhersteller, Errichter oder Betreiber, auch die Investoren und Banken brauchen dringend mehr Planungssicherheit und Zuverlässigkeit beim Bau von Offshore-Windenergieanlagen (WEA). Eine Schlüsselrolle kommt hier der Logistik zu.

Die Lieferkette (Supply Chain) ist hochkomplex und von vielen Unwägbarkeiten begleitet. Eine fundierte Simulation von Abläufen soll künftig mehr Sicherheit gewährleisten. Dazu forschen derzeit das Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH (BIBA) an der Universität Bremen, die BLG LOGISTICS GROUP AG & Co. KG (Bremen) und die HOCHTIEF Solutions AG (Hamburg).

"Echtzeitmonitoring des Transports und Umschlags von Komponenten zur Offshore-Montage von Windkraftanlagen" (Mon²Sea) heißt das Verbundprojekt. Es hat ein Volumen von knapp zwei Millionen Euro und wird vom Bundesumweltministerium (BMU) mit 860.000 Euro gefördert. Projektstart war 2010. Bei ihren Forschungen betrachten die Partner die ganze Prozesskette ab Zulieferer über Hersteller bis zur Offshore-Montage. Dabei setzen sie auch auf Erkenntnisse aus der Baustellenlogistik sowie aus dem Maschinen- und Sonderanlagenbau.

"In dem Projekt entwickeln wir Instrumente, mit deren Hilfe sich die komplizierte und sehr störanfällige Supply Chain bei der Errichtung von Windparks in Zukunft besser beherrschen lässt", sagt Dipl.-Wi.-Ing. M.Sc. Thies Beinke, Projektleiter im BIBA-Bereich Intelligente Produktions- und Logistiksysteme. "Damit die Prozesse hier verlässlicher ablaufen können, müssen die komplexen Lieferketten teilweise neu organisiert werden. Es bedarf ganzheitlicher, dynamischer Logistikkonzepte und -steuerungen sowie neuer Hilfsmittel für die Planung", meint der Wissenschaftler. Erst so könnten Prozesse standardisiert werden, und das sei Voraussetzung für die industrielle Serienfertigung und Errichtung von Offshore-WEA.

Das Fehlen auch nur einer Komponente kann sich auf das ganze Netzwerk auswirken

Die Maschinengondel einer Offshore-WEA besteht aus einer Vielzahl einzelner Bauteile unterschiedlicher Hersteller. Mit Rotor hat sie heute ein Gesamtgewicht von 300 Tonnen und mehr. Zum Vergleich: Der Airbus 380 bringt leer 275 Tonnen auf die Waage. Tripod-Fundamente, die Dreibeine zur Verankerung einer WEA im Meeresboden, wiegen schon ohne Aufbauten 600 bis 900 Tonnen und erreichen mit bis zu 60 Metern die Höhe eines ungefähr zwanzigstöckigen Hauses. Rotorblätter können schon bald bis zu 90 Meter lang sein.

All diese Elemente müssen zur rechten Zeit produziert sein und mit Sondertransporten über Straße, Schiene oder Wasserweg im Seehafen ankommen, um von dort aus mit Spezialschiffen in der korrekten Reihenfolge mit den jeweils richtigen Zubehörteilen und Fachleuten zusammen die Baustelle auf hoher See zu erreichen. Fehlt auch nur eine Komponente oder ist eine beschädigt, kann sich das auf das ganze Netzwerk auswirken. Bedingt auch durch Größe und Gewicht der Bauteile sowie durch die großen Entfernungen vom Basishafen bis zur Baustelle ist eine schnelle Nachlieferung von Komponenten zumeist nur schwer möglich und sehr teuer. Zahlreiche weitere Faktoren können dieses komplizierte Geschehen stören. Brüche und Störungen in den Produktions- und Logistikprozessen zeigen sich heute häufig erst im Hafen. Er hat eine zentrale Stellung, denn alle auf See zu installierenden Komponenten müssen ihn passieren.

Rund ein Fünftel der Gesamtkosten für den Bau einer Offshore-WEA entfallen auf den Bereich Logistik

Aufgrund der enormen Investitionskosten unterliegen die Planung und Realisierung von Offshore- Windparks starken Zwängen. Bauherren und Banken verlangen mehr Zuverlässigkeit und Sicherheit in der Abwicklung. "Daher ist die Logistik-Planung zunehmend ins Blickfeld der Projektentwickler und Errichter von Windparks gerückt", sagt Dipl.-Ing. (FH) Christian Sagert von HOCHTIEF Solutions. "Der Logistik kommt eine Schlüsselrolle zu. Durch Simulationen können Störgrößen wie Ausfälle in der Lieferkette oder der Wettereinfluss auf Transport und Installation von Komponenten identifiziert und gegebenenfalls behoben werden", erklärt er, doch umfassende Systeme zur Simulation sowie Steuerung solch komplexer Projekte seien noch nicht auf dem Markt zu finden.

"Bei der Errichtung von Offshore-WEA ist die Logistik auch ein bedeutender Kostenfaktor", ergänzt Jessica Jobmann M.A. von der BLG LOGISTICS. "Rund ein Fünftel der Gesamtkosten einer Anlage werden hierfür kalkuliert, und die gilt es zu senken - unter Berücksichtigung der gesamten Supply Chain." Das erfordere die enge Zusammenarbeit aller Beteiligten und eine höchstmögliche Prozesstransparenz.

Mon²Sea: Prozessoptimierung mit IT-Plattform, Echtzeitmonitoring und Planungsmodell

Allein ein Jahr brauchten die Wissenschaftler, um die Prozesse des gesamten Produktionsnetzwerkes aufzunehmen. Dazu recherchierten sie unter anderem bei Gründungsstruktur-, Turm-, Rotorblatt- und Anlagenherstellern, bei Logistikdienstleistern sowie bei den WEA-Errichtern. Auf den Daten dieser Studien bauen sie derzeit das neue System auf.

Ein Zusammenspiel aus IT-Forschungsplattform, einem stochastischen Planungsmodell und einer auf neuesten Informations- und Kommunikationstechniken (IuK) basierenden Infrastruktur soll es künftig ermöglichen, die gesamte Lieferkette zu optimieren. Es bezieht auch die Steuerung der für den Transport der Großkomponenten speziell gefertigten Ladungsträger mit ein. Für sie bauen die Projektpartner eine auf die besonderen Bedingungen angepasste IuK-Infrastuktur auf.

Die IT-Forschungsplattform für den Materialzulauf wird die Steuerung und das Echtzeitmonitoring einzelner Komponenten und Anlagenteile sowie der Ladungsträger bereitstellen. Ein Fokus liegt hier auf der unternehmensübergreifenden Prozessoptimierung. Mithilfe der Plattform lassen sich Prozesse simulieren und verschiedene Szenarien darstellen. Darunter auch solche, die in der Realität bislang nicht erprobt wurden. In einem weiteren Schritt entwickeln die Partner ein stochastisches Planungsmodell zur wetterabhängigen Errichtungs- und Montageplanung auf See. Es nutzt die im Echtzeitmonitoring ermittelten Daten und ermöglicht beispielsweise eine Unterstützung in der Schiffsbelegungsplanung, der Bestandsoptimierung sowie die Berechnung von Notfallplänen in Reaktion auf schnelle Wetteränderungen oder Zeitprobleme, die sich in der Lieferkette ergeben.

Ihre Ansprechpartner:

Dipl.-Wi.-Ing. M.Sc. Thies Beinke (BIBA)
Telefon: 0421 218-500 86
E-Mail: ben@biba.uni-bremen.de

Jessica Jobmann M.A. (BLG LOGISTICS)
Telefon: 0421 398-25 29
E-Mail: jjobmann@blg.de

Stefan Hannen (Pressesprecher, HOCHTIEF Solutions)
Telefon: 0201 824-29 60
E-Mail: stefan.hannen@hochtief.de

Dipl.-Ing. (FH) Christian Sagert (HOCHTIEF Solutions)
Telefon: 040 30 03 21-55 89
E-Mail: christian.sagert@hochtief.de

Sabine Nollmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.mon2sea.de/
http://www.biba.uni-bremen.de/fotosmon2sea.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Smarte Gebäude durch innovative Dächer und Fassaden
31.08.2017 | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

nachricht Nachhaltiger Baustoff: Pilze als Dämmmaterial nutzen
30.08.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie