Allseas leistet Pionierarbeit auf dem Offshore-Energiemarkt und bei der Nachhaltigkeit

Traditionelles Installationsdesign weicht einem innovativen 2-Wege-System

Allseas ist ein weltweit führender Auftragnehmer auf dem Offshore-Energiemarkt. Das Unternehmen ist auf die Planung und Durchführung großer und komplexer Offshore-Projekte in vier Bereichen spezialisiert: Pipeline-Installation, Schwerlasttransporte, Tiefsee-Manganknollengewinnung und Flussabwassererfassung. "Unser Kerngeschäft ist die Verlegung von Öl- und Gaspipelines auf dem Meeresboden", erklärt Nachhaltigkeitsingenieur Taco Straathof. "Seit unserer Gründung im Jahr 1985 haben wir aktiv Pionierarbeit geleistet, um bahnbrechende Veränderungen auf dem Offshore-Energiemarkt zu ermöglichen. Das begann 1985 mit der Verlegung von Pipelines mit Propellern anstelle von traditionellen Ankern. Elf Jahre später bauten wir sogar das größte Verlegeschiff der Welt, dessen Verlegerekorde bis heute ungebrochen sind. Im Jahr 2015 lief die Pioneering Spirit vom Stapel, ein 382 m langes und 124 m breites Riesenschiff, das Offshore-Plattformen in einem Zug anheben kann. Anfang Juli hob es eine Plattform mit einem Gewicht von mehr als 31.000 Tonnen in einem Zug an! In Zukunft wollen wir sogar Plattformen von bis zu 60.000 Tonnen heben. Das macht Allseas einzigartig auf dem Markt, was auch für unseren Fokus auf Nachhaltigkeit gilt."

Pionierarbeit wagen". Dieser Slogan von Allseas bezieht sich nicht nur auf seine Großprojekte, sondern auch auf kleinere Initiativen, wie z.B. seine Schiffe nachhaltiger zu machen. "Die Implementierung des Belimo Energy Valve™ in unseren Klimaanlagen passt perfekt dazu", sagt Straathof. "Während ein Standard-Containerschiff 12 bis 16 Personen befördert, sind auf unseren Schiffen durchschnittlich 200 bis 500 Personen beschäftigt, für die wir optimale Klimabedingungen schaffen wollen. Das Energy Valve hatte ich in diesem Zusammenhang schon länger auf dem Radar. Nicht nur, weil dieses Steuergerät die Kontrolle über die tatsächlich durch unsere Systeme fließende Wassermenge ermöglicht, sondern auch, weil es nützliche Daten über die Anlagenleistung sammelt. Vor etwa 1,5 Jahren wurde dieses Produkt plötzlich aktuell, als es um die Verbesserung und Nachhaltigkeit des Klimatisierungssystems auf unserer Pipelay Lorelay ging, einem vielseitigen Schiff für die Durchführung von Pipelineprojekten mit kleinem und mittlerem Durchmesser in unbegrenzten Wassertiefen."

Abkehr von der traditionellen Struktur

"Ich bin durch einen unserer Kundenbetreuer mit Taco Straathof in Kontakt gekommen", sagt Dirk Bijlaart, Leiter der technischen Beratung bei Belimo. "Schon bei unserem ersten Gespräch kamen wir auf die Technik zu sprechen, wobei mehrere Kollegen ihr Wissen einbrachten. Anhand eines Prinzipschemas erhielt ich Einblick in die Systeme auf den Schiffen, woraus sich die ersten Ideen für Effizienzverbesserungen ergaben. Vor allem im Hinblick auf die Art und Weise, wie Kälte abgegeben wird. Mit unserem RetroFIT+-Ansatz haben wir uns von der traditionellen Vorgehensweise in der Schifffahrt entfernt, wo Kontinuität an erster Stelle steht." Straathof: "In der Schifffahrt war Energie nie ein Thema. Es herrschte immer Verlässlichkeit. Angesichts der klimatischen Herausforderungen, mit denen wir konfrontiert sind, stehen Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit nun im Einklang."

Nachhaltigkeit und Expansion

"In der alten Situation wurde ständig kaltes Wasser unter Volllast herumgepumpt", sagt er. "Außerdem war die Wassermenge für die schlimmsten vorstellbaren Bedingungen ausgelegt. Denken Sie zum Beispiel an die hohe Luftfeuchtigkeit in Malaysia oder die hohe Außentemperatur in Australien, die viel Kühlung erfordern. Wenn das gleiche Schiff sechs Monate später in der Nordsee liegt, wird dadurch (zu) viel Energie verschwendet. Für die neue Situation wollten wir das unbedingt ändern. Außerdem war es ein großer Wunsch, das Klimatisierungssystem auf der Lorelay um etwa 30% zu erweitern, ohne das Kaltwassersystem rigoros in Angriff nehmen zu müssen. Hierfür war volle Transparenz und Kontrolle darüber, wohin das Wasser fließt, notwendig."

Von konstantem zu variablem Durchfluss

Bis vor kurzem hatte die Lorelay - wie die anderen Schiffe von Allseas - ein statisch gesteuertes 3-Wege-System mit konstantem Durchfluss. "Wenn man weitere Verbraucher hinzufügen will, muss man das Gleichgewicht manuell wiederherstellen", weiß Straathof. "In diesem Fall muss man messen, wie viel Wasser an den einzelnen Verbrauchern fließt, und die statischen Ausgleichsventile einstellen, wobei zu berücksichtigen ist, dass sich die Durchflussmengen gegenseitig beeinflussen." In Absprache mit Allseas wurde das 3-Wege-System optimiert und auf ein 2-Wege-System mit Belimo Energy Valves™ umgestellt, sagt Bijlaart. "Eine wichtige Voraussetzung für diese RetroFIT+-Verbesserung war, dass die Pumpe, die das Wasser umpumpt, über einen drehzahlvariablen Antrieb gesteuert werden kann. Hier haben Taco und seine Kollegen eine sehr gute und tatkräftige Arbeit geleistet." In der neuen Situation wird die Klimaanlage von Lorelay über eine Druckregelung gesteuert, wobei 2-Wege-Belimo Energy Valves™ das Wasser zu den Verbrauchern steuern. "In dem Moment, in dem die Verbraucher weniger Wasser benötigen, muss auch die Pumpe weniger stark laufen", erläutert Bijlaart.  

"Verglichen mit der alten Volllastsituation hat sich die Druckdifferenz dadurch stark verringert." Straathof: "Wir sind bereits von 60 Hertz auf 45 Hertz zurückgegangen, was zu erheblichen Stromeinsparungen führt." Wenn die Druckdifferenz sinkt, sinkt der Stromverbrauch proportional zur Leistung von 3.

In Lorelay wurden sowohl Belimo Energy Valves™ der 3. als auch der 4. Generation eingesetzt. "Die Belimo Energy Valves™ ermöglichen es Allseas, die maximale Wassermenge festzulegen, die zu den einzelnen Verbrauchern fließen darf", so Bijlaart. "Darüber hinaus erhält Allseas Einblick in nützliche Daten wie Leistungs- und Vorlauftemperatur, Rücklauftemperatur und Temperaturunterschiede, auf deren Grundlage die Nutzung und die Einstellungen optimiert werden können." Dies kommt der Effizienz der Kältemaschinen sehr zugute, sagt Straathof. "Darüber hinaus wurde das Delta-T auf ein garantiertes Delta-T von 5°C oder mehr erhöht."

RetroFIT+-Optimierung bei Sandpiper

"Dank des neuen 2-Wege-Systems kann die Besatzung von Lorelay nun entscheiden, welche Kältemaschinen je nach Standort und Umständen eingeschaltet werden", sagt Straathof. "Liegt das Schiff in der Nähe des Wattenmeeres, genügt eine kleine Anlage, während zum Beispiel in Mexiko zwei große Kältemaschinen eingeschaltet werden können. Die RetroFIT+-Optimierung von Lorelay wird im Oktober 2023 abgeschlossen sein. "Parallel zu diesem Projekt haben wir auch die Sandpiper in Angriff genommen, ein verankertes Plattbodenschiff für Flachwasser-Offshore-Installationsarbeiten, das wir 2022 gekauft und modernisiert haben. Hier verzichteten wir auf die traditionellen 3-Wege-Konstantstromventile und installierten direkt ein 2-Wege-Einspritzsystem mit Belimo Energy Valves™ an allen an das Kaltwassersystem angeschlossenen Verbrauchern. Das Kaltwassersystem ist als geschlossenes Ringsystem ausgelegt, so dass wir jetzt und in Zukunft problemlos Verbraucher hinzufügen und entfernen können."

Stromregelventile für Pioneering Spirit

In der Zwischenzeit wurde auf der Pioneering Spirit auch ein drittes (großes) Projekt gestartet, das mit einem zentralen Kühlwassersystem arbeitet, an das zahlreiche Geräte ihre Wärme abgeben können. Diese Wärme wird dann mit Seewasser abgekühlt. "Auch dieses System ist traditionell ausgelegt, basierend auf Volllast und Worst-Case-Bedingungen", erklärt Straathof. "In der Anlage gibt es acht Pumpen mit je 150 kW, von denen drei oder vier im Standardbetrieb laufen. Unabhängig davon, ob Wärme freigesetzt wird oder nicht. Hier kommen die Belimo Energy Valves™ als dynamische Stromregelventile zum Einsatz, die - wenn unser Pioneering Spirit 100% nicht in Betrieb ist - rund 300 kW Energie pro Stunde einsparen. Jeden Tag und das ganze Jahr hindurch. Wir haben nun von unserer Geschäftsleitung grünes Licht für die Bestellung von 160 Belimo Energy Valves™ erhalten. Damit steigt die Gesamtzahl der Belimo Energy Valves™ in Pioneering Spirit auf 174 für eine Anlage."

Auf Lorelay wurden 17 Belimo Energy Valves™ installiert und auf Sandpiper 20. Außerdem wird bald Audacia folgen, auf der 8 Energy Valves installiert werden, sagt Straathof. "Außerdem werden derzeit 10 Energy Valves auf Fortitude installiert".