Bei Windkraftanlagen gilt: Je größer sie sind, desto härter arbeiten sie, erzeugen mehr erneuerbare Offshore-Windenergie und bieten den Entwicklern eine höhere Kapitalrendite.

(WK-intern) – Infolgedessen wachsen die Turbinen der nächsten Generation und ihre Komponenten werden größer und schwerer.

Um den erhöhten Installations- und Wartungsanforderungen ihrer Komponenten gerecht zu werden, müssen die zum Bewegen, Heben und Installieren dieser Komponenten verwendeten Geräte modernisiert und ersetzt werden.

Deshalb wurde Mammoet von GustoMSC damit beauftragt, für das dänische Transport- und Installationsunternehmen Cadeler den Austausch von Beinkranen an zwei Offshore-Windpark-Installationsschiffen (Wind Orca und Wind Osprey) durchzuführen.

Die neuen Beinkrane werden vollständig elektrisch angetrieben und verfügen über eine Tragfähigkeit von 1.600 Tonnen. Damit sind sie bereit für die Installation und Wartung von Windkraftanlagen der nächsten Generation mit einer Leistung von mehr als 14 MW.

Dieses Projekt stellte für Mammoet ein einzigartiges Projekt dar, da für die Ausführung des Auftrags nicht nur einer der größten Kräne seiner Flotte, sondern auch die eigene Werft in Schiedam zum Einsatz kam – der Standort bot die seltene Gelegenheit, Projekte gleichzeitig zu planen und so ihre Effizienz erheblich zu steigern.

Der Riesenkran mit kleiner Stellfläche

Für das Projekt nutzte Mammoet seinen PTC210-DS-Kran, einen von fünf Ringkranen der 5000-Tonnen-Klasse in seiner Flotte und einen der größten Krane der Welt.

Die kolossale Größe und Statur des Krans täuscht über seine größten Stärken hinweg – seine Vielseitigkeit und die Fähigkeit, in Bereichen mit begrenztem Platzangebot eingesetzt zu werden.

Dirk Knoester, Senior Adviser bei Mammoet, erklärt:

„Der PTC210-DS ist der perfekte Kran für diesen Job. Er verfügt über eine relativ kleine Stellfläche, kombiniert mit einer 360-Grad-Schwenkbarkeit und der Möglichkeit, zwischen festem und wippbarem Auslegermodus zu wechseln (wie es nur die PTCs können), was zu einem größtmöglichen Arbeitsbereich führt.

PTC-Krane können außerdem in zahlreichen Konfigurationen zusammengestellt werden, so dass für jede Aufgabe eine maßgeschneiderte Konfiguration möglich ist: unterschiedliche Hauptausleger- und Auslegerlängen, fester oder wippbarer Ausleger, unterschiedliche Mengen an Gegengewicht und zwei Ringdurchmesser.“

Diese Eigenschaften machten ihn zum idealen Kran für dieses Projekt, bei dem Hubschiffe auf beiden Seiten des Kais von Mammoet positioniert werden sollten, der die Form einer Halbinsel hat. Daher war Flexibilität erforderlich, um die gemeinsame Arbeit an zwei Schiffen zu ermöglichen.

Die Vorbereitungen beginnen

Die Entscheidung, den PTC210-DS in der eigenen Werft von Mammoet bauen zu lassen, beruhte auf der Sicherheit und der Optimierung des Zeitplans für den Kunden, da beide Schiffe gleichzeitig umgerüstet werden konnten.

Remco Zandstra, Senior Commercial Manager bei Mammoet, sagte:

„Unsere Werft verfügt über eine einzigartige Lage im Rotterdamer Hafen, und dies gab uns die Möglichkeit, den Kran zwischen den beiden Schiffen zu positionieren und sie gleichzeitig zu bedienen.

„Dadurch wird nicht nur viel Zeit gespart, da die Bewegungen der Kräne auf der Werft und der Schiffe am Kai minimiert werden, sondern es entsteht auch die sicherste Lösung für die Durchführung dieses Projekts.“

Da Wind Orca und Wind Osprey auf gegenüberliegenden Seiten des Kais vertäut waren, konnte der PTC210-DS in der Mitte zwischen beiden Schiffen positioniert werden.

Zu Beginn des Projekts wurden Sicherheitsbewertungen durchgeführt. Dies war von entscheidender Bedeutung, da Untersuchungen ergaben, dass das Dock selbst aus zwei L-förmigen Betonkonstruktionen mit weicherem Boden in der Mitte bestand.

Am geplanten Standort des Ringkrans wurde eine Bodenuntersuchung durchgeführt und anhand dieser Daten Berechnungsmodelle erstellt, um die Setzung des Bodens unter seinem Gewicht vorherzusagen.

Um diese Modelle zu verifizieren, wurden Belastungstests an beiden Standorten durchgeführt, an denen der Ring Bereiche ohne Dockboden kreuzte.

Sich der Herausforderung stellen

Die neuen Beinkrane bestanden aus vier zu installierenden Hauptabschnitten: dem Sockel, der Drehplattform, dem A-Rahmen und dem 149 m langen Hauptausleger.

Um die Stabilität und Kontrolle beim Heben des Hauptauslegers zu verbessern, wurde ein Raupenkran LR1800-1.0 als Hilfskran eingesetzt. Gemeinsam hob der PTC210-DS ein Ende des Auslegers an, während der Raupenkran das andere anhob.

Die Durchführung dieser Operation an einem stark befahrenen Kai war eine Herausforderung, die ein effektives Platzmanagement erforderte. Der Mammoet-Standort Schiedam betreut täglich viele aktive Projekte in Belgien und den Niederlanden. Der Standort musste als vorübergehende Ablagefläche für alle Komponenten dienen, die zum Wind Orca und Wind Osprey hinzugefügt werden, einschließlich der großen Ausleger.

Die Hubhöhe war ein weiterer Test für die Ingenieure. In verschiedenen Phasen des Einsatzes mussten die Schiffe mithilfe ihrer Hebebeine auf eine Höhe von 73 Metern über dem Kai angehoben werden.

Das Anheben der Schiffe auf diese Höhe war notwendig, um die Takelage kurz zu halten, da es sich bei den neuen Kränen um Beinumlaufkrane handelt. Dies bedeutete, dass die Basis dieser Kräne über das Bein gehoben werden musste.

Somit minimierte das Aufbocken der Schiffe das Risiko von Kollisionen zwischen dem Hubbein und Abschnitten des PTC210-DS-Krans während des Hebens.

Crane replacements to support next-generation offshore wind turbine installations

When it comes to wind turbines, the bigger they are, the harder they work, generating more renewable offshore wind energy, and a greater return on investment for developers.

As a result, next-gen turbines are growing, and their components are getting larger and heavier.

To meet the enhanced installation and maintenance requirements of their components, the equipment used to move, lift and install them must be upgraded and replaced.

So, Mammoet was contracted by GustoMSC to carry out leg crane replacements on two offshore wind farm installation jack-up vessels (Wind Orca and Wind Osprey) for the Danish transport and installation company Cadeler.

The new leg cranes are fully electrically driven and have a 1,600t lifting capacity, making them ready to install and service next-generation wind turbines with capacity ratings exceeding 14MW.

This project represented a unique one for Mammoet, utilizing not only one of the biggest cranes in its fleet but also its own yard in Schiedam to perform the job – the location allowing a rare opportunity to schedule projects simultaneously to greatly increase their efficiency.

The colossal crane with a small footprint

For the project, Mammoet utilized its PTC210-DS crane, one of five 5000t class ring cranes in its fleet and one of the largest cranes in the world.

The colossal size and stature of the crane belie its greatest strengths – its versatility and ability to operate in areas where space is limited.

Dirk Knoester, Senior Adviser at Mammoet, explains:

“The PTC210-DS is the perfect crane for this job. It has a relatively small footprint combined with 360-degree slewing, with the possibility to switch between fixed and luffing jib mode (as only the PTCs can) resulting in the largest possible working area.

PTC cranes can also be assembled in numerous configurations and thus a tailor-made configuration is feasible for any job: different mainboom and jib lengths, fixed or luffing jib, different amounts of counterweight and two ring diameters.”

These attributes made it an ideal crane for this project, where jack-up vessels were to be positioned on either side of Mammoet’s quay – which has a peninsula configuration. So, flexibility was needed to allow two vessels to be worked on together.

Preparations begin

The decision to have the PTC210-DS constructed in Mammoet’s own yard was driven by safety and optimizing the schedule for the client by being able to refit both vessels at once.

Remco Zandstra, Senior Commercial Manager at Mammoet, said:

“Our yard has a unique location in the port of Rotterdam, and this gave us the possibility to position the crane between the two vessels and serve them at the same time.

„Not only does this save considerable time, by minimizing movements of cranes in the yard and vessels along the quay, it also creates the safest possible solution to perform this project.”

With Wind Orca and Wind Osprey moored on opposite sides of the quay, the PTC210-DS could be positioned in the center, slotted between both vessels.

Safety assessments were carried out at the start of the project. This was essential as surveys found that the dock itself consisted of two L-shaped concrete constructions with softer ground in the middle.

A soil survey was conducted at the proposed location of ring crane and, using this data, calculation models were created to predict the settlement of the soil under its weight.

To verify these models, load tests were carried out at both locations where the ring crossed areas without a dock floor.

Rising to the challenge

The new leg cranes comprised four main sections to be installed: the pedestal, the rotating platform, the A-Frame and the 149m mainboom.

To enhance stability and control during the mainboom lifts, an LR1800-1.0 crawler crane was used as an assist crane. Working together, the PTC210-DS lifted one end of the boom as the crawler crane lifted the other.

Performing this operation on a busy quay was a challenge that required effective space management. Mammoet’s Schiedam location serves many active projects in Belgium and the Netherlands on a daily basis. The site had to serve as a temporary laydown area for all components being added to the Wind Orca and Wind Osprey, including the large booms.

Lifting height proved another test for the engineers. At different stages of the operation, the vessels had to be raised to a height of 73 meters above the quay using their jacking legs.

Jacking up the vessels to this height was necessary to keep the rigging short, since the new cranes are of the leg encircling type. This meant that the base of these cranes had to be lifted over the leg.

Thus, jacking up the vessels minimized the risk of collisions between the jack-up leg and sections of the PTC210-DS crane during lifts.

As crew could not embark and disembark the ships once they were elevated, additional safety considerations were taken to ensure that only authorized personnel – to operate the jacks and raise the vessels – were allowed aboard.

Work on Wind Orca and Wind Osprey will continue this year, with completion anticipated later in 2024.

This project marks a special partnership between two neighboring companies that has been symbolized by the Rotterdam skyline greeting one of the largest cranes in the world.

Mammoet
Mammoet helps clients with Smarter, Safer and Stronger solutions to any heavy lifting or transport challenge. We aim to develop long term relationships in order to understand their businesses and challenges best, so we can realize the most efficient and cost-effective approaches. We have a unique global network and an unparalleled fleet of equipment. Through deep and longstanding engineering expertise and the highest quality and safety standards in execution we bring an intelligent and flexible approach to projects across a wide breadth of industry sectors. Clients trust us to help them achieve feats that were once considered impossible, and we have often broken records in doing so.

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PR: Mammoet Global Support B.V

PB: Kranaustausch zur Unterstützung von Offshore-Windkraftanlagen der nächsten Generation