Auf einem Schwimmbagger der GELSENWASSER AG hat ABB ältere Antriebstechnik des Schneidkopfs und einer Baggerpumpe auf All-Compatible-Stromrichter DCS880 modernisiert und eine Regelwartung durchgeführt. Bei diesem Einsatz war von den beteiligten Technikern nicht nur eine gute Planung gefragt, sondern auch Improvisationsfähigkeit.
Die Talsperre Haltern der GELSENWASSER AG wird als Rohwasserreservoir im Rahmen der Trinkwasserversorgung genutzt. Darüber hinaus wird mittels eines Schwimmbaggers Sand gewonnen, der überwiegend in der Bauindustrie Anwendung findet.
Der Sandbagger, Baujahr 1959, ist 52 m lang, 8 m breit und wiegt 320 t. Pro Tag fördert er zwischen 1.500 und 2.300 m³ Wasser-Sand-Gemisch an die Oberfläche. Während sein Schneidkopf mit einem Durchmesser von rund 1,80 m den Sand aus dem Untergrund bricht, wird dieser mit zwei hintereinander geschalteten drehzahlgeregelten Förderpumpen durch eine Rohrleitung ans Ufer gefördert. „Die Technik auf dem Schwimmbagger ist größten Belastungen ausgesetzt. Eine Störung oder ein Defekt an relevanten Komponenten wie den Umrichtern hat in der Regel einen massiven und kostenintensiven Produktionsausfall zur Folge. Um dem vorzubeugen ist ein Austausch veralteter Technik alternativlos“, sagt Michael Schorr, zuständiger Projektleiter bei der GELSENWASSER AG.
Seit 2005 wird auf dem Schwimmbagger Stromrichtertechnik von ABB eingesetzt. Seinerzeit wurde die vorherige Anlage durch einen DCS500 ersetzt. 2021 hat Gelsenwasser im Rahmen der Lifecyle-Betreuung ABB damit beauftragt, die in die Jahre gekommenen Stromrichter der Baggerpumpe 2 und des Schneidkopfs durch moderne DCS880-Geräte zu ersetzen, um langfristig die Verfügbarkeit des Schwimmbaggers und somit die Sandgewinnung sicherzustellen Für Siegmar Schieweck, Servicetechniker bei ABB, war dieser Modernisierungs- und Wartungsauftrag ein Déjà-Vu. Denn 2005 war er auf dem Bagger schon für den Umbau der Antriebstechnik verantwortlich.
Aufgrund vorhandener und bewährter Gleichstrommotoren war kein Umbau auf Drehstromtechnik vorgesehen. An der anderen Baggerpumpe, die durch einen Asynchronmotor angetrieben wird, sollte zusätzlich ein ACS800-Schrankgerät gewartet werden.
Für alle Eventualitäten vorbereitet
Der ABB Field Service hat die Modernisierungsmaßnahmen geplant und war auch für die Wieder-Inbetriebnahme der Antriebstechnik zuständig. Die Serviceexperten führten außerdem die Wartung des Single Drive-Schrankgeräts ACS800-07-1060-7 der Pumpeneinheit der Baggergruppe 1 durch.
Die Servicearbeiten mussten gut organisiert sein, denn im Maschinenraum des Schwimmbaggers herrschen beengte Platzverhältnisse. Als der Umbau konkret wurde, kam eine unvorhergesehene terminliche Herausforderung hinzu: Die geplanten zwei Tage Umbauzeit für die beiden Stromrichter waren an sich schon sportlich. Ein Tag davon konnte allerdings nicht genutzt werden, da der Schwimmbagger nicht abgeschaltet werden konnte. Die Improvisationsfähigkeit von ABB wurde dadurch auf die Probe gestellt.
Der Schaltschrankbauer Elektro Löb GmbH & Co. KG aus Mönchengladbach, ein Spezialist für Automatisierungstechnik, zeichnete für die Demontage und Montage der Stromrichter verantwortlich. „Unsere Mitarbeiter haben alles demontiert und die neue Technik eingebaut. Dazu waren einige Anpassungen erforderlich. Auch konstruktive Improvisation war teils nötig. Man musste einfallsreich sein“, erklärt Christian Damrow, Projektleiter bei Elektro Löb.
Reibungslose Wieder-Inbetriebnahme und Wartung
Die Stromrichtermodule waren annähernd gleich dimensioniert, was die Montage und Demontage erleichterten. Des Weiteren war die Ansteuerung der Baggerpumpe bekannt. Die Inbetriebnahme und der Probelauf für beide Antriebe verliefen problemlos. Auch die 9-Jahres-Wartung des ACS800 Umrichters, der vorbeugende Tausch von kritischen Bestandteilen wie Lüftern, Kondensatoren oder Dioden, verlief ohne Schwierigkeiten. „Trotz der Enge im Bauch des Baggers war das ein wenig wie Schema F“, so Siegmar Schieweck von ABB.
Der Umbau wurde im Mai 2021 realisiert. Seit der Inbetriebnahme laufen die neuen DC-Antriebe störungsfrei. Michael Schorr lobt die reibungslose Umsetzung: „Der Austausch der Stromrichter und die Wartung des ACS800 Umrichters verliefen planmäßig und völlig reibungslos. So stellen wir uns eine perfekte Projektabwicklung vor.“
Veraltete DCS500-Stromrichter wurden auf dem Schwimmbagger auf moderne DCS880-Stromrichtertechnik modernisiert. (Foto: Gelsenwasser) 
Der Schneidkopf des Sandbaggers hat einen Durchmesser von rund 1,80 m. (Foto: Gelsenwasser) 
Alte DCS500-Technik der Baggerpumpe 2. (Foto: ABB) 
ABB bietet ihren Kunden mit dem DCS880 eine konsequente Migrationsstrategie, um bestehende DC-Antriebslösungen auf den neuesten Stand der Technik zu bringen. (Foto: ABB) 
Im Maschinenraum des Schwimmbaggers herrschen beengte Platzverhältnisse. (Foto: ABB)
