Applikations-Bericht | Refit My "OCTOPUS"
Die OCTOPUS ist eine Luxus-Yacht mit Stahlrumpf mit einer Länge 126m über alles und wurde im Jahr 2003 an ihren Eigner Paul Allen ausgeliefert. Die Yacht hat einen Hangar für zwei Hubschrauber, ein 19m langes Beiboot sowie ein U-Boot für acht Personen. Seitenluken oberhalb der Wasserlinie dienen als Garage für kleinere Beiboote und Jet-Skis.
Sie wurde von Espen Øino Naval Architects entworfen und bei HDW in Kiel im Auftrag von Fr. Lürssen Werft GmbH & Co. KG gebaut.
1. Aufgabenstellung
Die Mega-Yacht OCTOPUS wurde 2019 in Hamburg bei Blohm + Voss in großem Umfang umgebaut und erneuert. Hierbei sollte auch das Hauptkühlwassersystem für die Erzeugung von Kaltwasser erneuert werden, unter anderem mit neuen Frequenzumrichtern für die 4 Hauptkompressoren. Die Fa. JOHNSON CONTROLS Systems & Services GmbH (JCI) mit Sitz in Hamburg war für dieses Gewerk General-Unternehmer gegenüber der Werft.
Die besondere Herausforderung lag darin, die alten, luftgekühlten Frequenzumrichter durch neue, wassergekühlte Frequenzumrichter mit allen dazugehörigen neuen Schnittstellen für Leistung, Steuerung und Kühlung auf den bestehenden Fundamenten ohne Änderung dieser, zu ersetzen und umfänglich in die bestehende Steuerungstopologie zu integrieren.
Die zentrale Kälteerzeugung beinhaltet 4 Hauptkompressoren mit je 390kW Antriebsleistung und werden durch drehzahlgeregelte Drehstrommotoren (Fabr. Siemens) betrieben. Die zugehörigen Frequenzumrichter (Fabr. Siemens, Typ Simovert) wurden seinerzeit in einer luftgekühlten Ausführung verbaut. Hier gab es auf Grund der beengten und nicht hinreichend klimatisierten Aufstellung immer wieder Probleme mit zu hohen Betriebstemperaturen, insbesondere in tropischen Gewässern. Diverse, nachträgliche Maßnahmen für eine Zusatzbelüftung konnte das Grundproblem nicht hinreichend beseitigen. Da die Frequenzumrichter ohnehin ihre Lebensdauer annähernd erreicht hatten, sollten diese durch eine moderne State of the Art Lösung mit wassergekühlten Leistungsmodulen komplett ausgetauscht werden.
- Einbringung, Montage und Installation der neuen Frequenzumrichterschränke zzgl. vollständiger Inbetriebnahme aller Antriebe in enger Zusammenarbeit mit Johnson Controls.
- Übergabe der Betriebsfertigen Anlage zum geplanten Fertigstellungstermin
- Erstellung und Lieferung eines Ersatzteilpaketes
2. Realisierung
Für den Teilbereich „Umrichtererneuerung“ wurde die Firma BÜTOW durch die JCI zur umfassenden Umsetzung beauftragt. Folgende Leistungen wurden vereinbart und in vollem Umfang termingerecht umgesetzt:
IST – ZUSTAND
Bestandaufnahme der installierten Anlage mit allen erforderlichen Schnittstellen
Begutachtung der vor Ort installierten Umrichterschränke nebst Steuerschrank für die Gesamtanlage. Ermittlung der Fundamentmaße, Kabeldurchführungen, Schnittstellenpunkte für Steuerung und Ermittlung des verfügbaren Zusatzraumes für entsprechende (neu zu integrierende) Kühlwasserrohre.
Die Leistungskabel der Netzzuleitung kommen von oben aus dem Deckenbereich und können nicht verlegt oder erneuert werden. Müssen also im Zustand wie befindlich wieder verwendet werden. Das Gleiche gilt für die Leistungskabel zu den Kompressormotoren.
Aufnahme der Motordaten der 4 Kompressor-Antriebe (Typenschildaten).
UMSETZUNG
Engineering zur maßgenauen Umsetzung einer komplett neuen Gesamtanlage, bestehens aus 4 Umrichterschränken mit Wärmetauscheranlagen auf dem Fundament der Bestandsanlage unter Beibehaltung und Weiternutzung der elektrischen Versorgungsleitungen (Netzkabel, Motorkabel).
Auslegung, Flußdiagrammerstellung und Wasser/Wasser-Wärmetauscheranlagen für eine temperaturgeregelte Kühlwasserversorgung der Umrichter aus der selbsterzeugten Kaltwasserversorgung des Schiffes.
3. FAZIT
Durch eine enge Zusammenarbeit mit dem Anlagen-Spezialisten der Fa. Johnson Controls, dem verantwortlichen System-Programmierer und der Werft selbst konnte im Vorfeld der Realisierung eine genaue Bestandsaufnahme der alten Anlage hinsichtlich aller Anforderungen für Hardware und Software gemacht werden.
Dadurch wurde eine zeitgenaue Terminplanung erst möglich. Die Herausforderungen bestanden darin in geeigneten, eng bemessenen Zeitfenstern Demontage und Ausbringung der Altanlagen und Einbringung, Aufstellung und Installation der Neuanlage zu realisieren.
Für diese Maßnahmen (neben anderen Gewerken) musste in der entsprechenden Ebene ein Bereich in der seitlichen Schiffshülle seitens der Werft ausgeschnitten werden, um die Umrichterschränke an den Bestimmungsort zu bringen. Gleich nach Einbringung der Schränke wurde die Öffnung wieder verschweißt. Hier kam es auf stundengenaues Timing und optimaler Personalbesetzung an, damit jeder „Handgriff“ Zug-um-Zug mit allen erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen umgesetzt werden konnte.
Die Anlagen wurden ohne Mängel und bei voller Kundenzufriedenheit abgenommen und an den Betreiber übergeben.
Fertigung der 4 neuen Frequenzumrichter mit wassergekühlten Leistungsmodulen in Hochglanzlackierung in Rittal VX25 Anreihschränken in RAL9003 HG, gem. der vorhandenen Farbgebung am Aufstellort.
Demontage und Entsorgung der alten Frequenzumrichterschränke. Reinigung der Fundamente und Absetzen der vorhandenen Leistungskabel für die neuen Anlagen.
