Energieketten oder Festoon Systeme?

Marco Thull | 18. März 2020

Zuverlässiges und dynamisches Leitungsmanagement gehört zu den größten Herausforderungen in der modernen Krantechnik. Praktisch alle Arten von Krananwendungen sehen sich verstärkten Anforderungen
bezüglich Verfahrwegen, Geschwindigkeiten und Präzision gegenüber. Auf dem internationalen Markt für Brückenkrane, wo unterschiedliche Normen eine Rolle spielen, suchen Hersteller und Endnutzer nach Elektrifizierungslösungen, die an unterschiedliche Szenarien angepasst werden können. Fällt die Wahl also eher auf eine Energiekette oder Festoon Systeme?

Stromversorgungsvarianten

Während die Komponenten modular sein müssen, sollten sie sich auch durchgängig leicht montieren lassen, wenig Wartung erfordern und kostengünstig sein. Ingenieure setzen oft zwei Stromversorgungsvarianten ein, um diesen Anforderungen möglichst gerecht zu werden: Festoon Systeme und Energieketten.

Festoon System
Prinzip eines Festoon

Festoon Systeme

Festoon Systeme sind so konzipiert, dass sie eine direkte Elektrifizierung mit flachen oder runden Leitungen ermöglichen. Die Leitungen in Festoons hängen an Laufkatzen, die am Ende der Kranschiene gestapelt werden. Während diese Struktur eine definierte Linearführung bietet, benötigt sie Platz auf der Kranschiene und begrenzt dadurch die Länge des Kran-verfahrweges, der innerhalb eines bestimmten räumlichen Rahmens erzielt werden kann. Da die Leitungen grundsätzlich in Bündeln zusammengefasst sind, sind Austausch oder Ergänzung ein zeitaufwändiges Verfahren. Das Festoon-Design umfasst auch eine Reihe verknüpfter Komponenten, wie Räder, Zugseile, Gummiseile und Lager. Jedes einzelne Teil erfordert regelmäßige Wartung und Schmierung, besonders wenn es rauen Betriebsumgebungen ausgesetzt ist.

Schema Festoon System
Festoon: ca. 115 m Kabel für 115% Verfahrwegslänge
ca. 3.000 mm Länge für die „Kabelschlaufen“
Schema Energiekette auf langen Wegen
e-kettensystem: ca. 50% weniger Kabel (52 m Kabel bei mittiger Einspeisung!)
ca. 800 mm Systemhöhe, ca. 10% weniger Stahlbau (für den Kabelbahnhof)

Das Prinzip der Festoon Systeme

In Festoon Systemen hängen die Leitungen und Schläuche lose, wenn sie geführt werden. Ohne Schutz können die Leitungen schwingen, sich verheddern und in der Kranstruktur hängenbleiben, besonders bei rauer Witterung, was zu teuren Reparaturen führt. Oft verwenden Festoons flache Verbundleitungen, die aus vielen verschiedenen Leitern in einem Mantel bestehen. Wenn diese Leitungen verwendet werden, muss ggfls. die gesamte Verbundleitung ersetzt werden, falls ein Leiter beschädigt wird. Ship-To-Shore- Krane sind beispielsweise häufig mit Festoons ausgestattet. Da diese Anwendungsumgebung starken Winden, heftigen Regenfällen, Eis und anderen widrigen Umständen ausgesetzt ist, sind die Festoon-Nutzer mit hohen Kosten für Reparaturen konfrontiert, die durch Abnutzung und Witterungseinflüsse entstehen. Das bedeutet weitere Standzeiten, die für Wartung und Inspektionen vergeudet werden. Die hängenden Leitungen und die überwiegend in Stahl ausgeführte Struktur von Festoons erfordern auch viel Platz bei der Installation.

Festoon vs. e-kette
Festoon (links) vs. Energiekette am Kranträger

Vermeidung von Wartung und Kosten

Um Wartung und Kosten zu vermeiden, die mit der Verwendung von Festoons verbunden sind, setzen die Anwender zunehmend ein alternatives Elektrifizierungssystem ein – die Energiekette. Dank ihrer korrosions- und verschleissfesten Eigenschaften kann es die leistungsfähige e-kette aus Kunststoff mit anspruchsvollen Betriebsumgebungen aufnehmen, hat dennoch ein einfaches Design und lässt sich sehr einfach montieren.

Festoon System vs. Energiekette
Energieführung in einem Stahlwerk vor (links) und nach der Umrüstung

Effizienz der Energiekette

Die Energiekette ist für optimale Effizienz konzipiert. Die Leitungen werden im System sicher mit Innentrennstegen geführt, so dass die Leitungen sich nie überkreuzen und miteinander verheddern können. Zur Zugentlastung sind die Leitungen festgeklemmt und lassen sich leicht und einzeln für Reparatur oder Austausch lösen. Während in Festoons bei einem Leiterschaden ggfls. eine komplette Verbundleitung ausgewechselt werden muss, muss bei e-ketten nur die eine beschädigte Leitung ausgetauscht werden. Da die e-kette keinen Schleifenbahnhof erfordert, benötigt ein zentral montiertes e-kettensystem ungefähr 50 Prozent weniger Leitung als ein Festoon-System. Dies verringert mechanische Beanspruchung, Systemgewicht und Anschaffungskosten erheblich. Ohne Hängeschleifen ist der erforderliche Arbeitsbereich auch deutlich kleiner als bei Festoon Systemen – hervorzuheben bei Anwendungen mit eingeschränktem Platz.

Vereinfachte Montage

Die Montage wird mit der e-kette wirklich vereinfacht: Eine Führungsrinne wird auf dem Kranträger montiert, die e-kette mit Leitungen befüllt und dann auf die Rinne montiert. Der Mitnehmer ist an der Katze befestigt und die Leitungen werden zu ihren Verbindungsstellen geführt. e-ketten können bereits vom Energiekettenhersteller mit Leitungen befüllt werden, was die Montage sogar noch einfacher macht. Horizontale, vertikale, Dreh- und dreidimensionale Bewegungen sind auch möglich. Während Festoonräder, Gummiseile und Lager sich abnutzen und Austausch oder Schmierung erfordern, sind die Ketten wartungsfrei und benötigen nur grundlegende visuelle Überprüfungen, um zu gewährleisten, dass das System in einwandfreiem, betriebsfähigem Zustand ist.

Energieketten an einem Kran
Mehrere Rollen-Energieketten am Kran. In diesem Kran bereits seit 2001 im Einsatz

e-ketten führt und schützt

Die e-kette® ist so konstruiert, dass sie Leitungen vor Schmutz und extremen Witterungsbedingungen schützt. Aufgrund ihres sauberen und haltbaren Designs kann die e-kette nachweislich den schwierigsten Umgebungen standhalten. Wind kann dem System nichts anhaben, denn die Leitungen sind sicher geführt und können nirgends verhaken. Der vordefinierte Biegeradius verhindert zudem, dass die Leitungen über den vom Hersteller empfohlenen Biegeradius hinaus gebogen werden, was bei frei hängenden Festoons manchmal passiert. Als zusätzlichen Schutz sind die Ketten für extrem lange Verfahrwege mit integrierten Rollen erhältlich sowie mit Spezialmaterialien für chemische Beständigkeit. Die robuste Energiekette lässt sich auf unterschiedlichste Weise konfigurieren, von der Verwendung an Hubkatzen bei hohen Geschwindigkeiten bis zur Handhabung langer Verfahrwege mit besonderen Anforderungen. Dieses Bausteinprinzip kann bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, sowohl bei Portalkranen im Außen- und Brückenkranen im Innenbereich.

Mehr Informationen

Lesen mehr zum Thema Festoon vs. Energieketten auf unserer Webseite oder schauen Sie sich das Referenzvideo (englisch) an. Weitere Beispiele zur Anlagenmodernisierung finden Sie hier.

Lesen Sie auch Energieketten vs. Motorleitungstrommeln

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Video-Link: https://www.youtube.com/watch?v=7nv2HS-alr0
Port of Virginia: Festoon-Systeme werden durch Energieketten abgelöst
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Artikel Schlagwörter:

Festoon Krane Stromversorgung

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