Evropská unie plánuje do roku 2030 zvýšit kapacitu větrné energie na moři na nejméně 60 gigawattů. Společnost Freudenberg Sealing Technologies (FST) podporuje tento cíl moderními těsnicími řešeními, která zajišťují, že nové větrné turbíny dosáhnou životnosti 30 a více let navzdory drsným podmínkám na moři. Speciální těsnění vyvinutá a vyráběná společností FST, jako jsou těsnění přechodových dílů monopilotů, chrání pobřežní systémy před korozí a dalšími vlivy prostředí. Od začátku roku 2025 společnost FST také dodává vzduchotěsná těsnění plošin (ATP Seals) pro velkou větrnou turbínu na moři u nizozemského pobřeží, která má být uvedena do provozu do konce roku 2026.
Evropská unie plánuje do roku 2030 rozšířit kapacitu výroby větrné energie na moři na nejméně 60 gigawattů. Společnost Freudenberg Sealing Technologies (FST) přispívá k dosažení tohoto cíle moderními těsnicími řešeními a také pomáhá zajistit, aby nové větrné turbíny dosáhly životnosti 30 a více let navzdory drsným podmínkám na moři. Z pohledu zákazníka je to zásadní, protože údržba offshore systémů je nejen obtížná, ale také velmi nákladná.
Aby větrné turbíny odolaly obrovským silám bouří a hurikánů na volném moři, musí být nepohyblivé a musí zůstat „na pevných základech“ po celou dobu své životnosti. Důležitou roli zde hrají základy, které slouží k ukotvení věží v mořském dně. V Severním moři se to dnes děje především pomocí tzv. „monopilů“. Jedná se o ocelové piloty, které jsou zaraženy do mořského dna a jejichž horní konec vyčnívá z vody. Věž systému je obvykle spojena s ocelovým sloupem pomocí příruby. K bezpečnému upevnění této příruby je zapotřebí desítek šroubů na vnitřní straně. Je důležité zajistit, aby do šroubů nepronikala vlhkost a aby byly chráněny před slanou vodou a v důsledku toho i před korozí.
Těsnění přechodového kusu Monopile
Nejdůležitější funkci plní těsnicí kroužek na horním konci pilíře: je upnutý v drážce mezi připojeným přechodovým dílem a monopilotem a zajišťuje bezpečnou bariéru proti mořské vodě. Toto přírubové těsnění se nazývá Monopile Transition Piece Seal (MP-TP-Seal) a může dosahovat průměru osmi metrů a více, což odpovídá průměru pilíře. Tato velkoformátová těsnění jsou kontinuálně vytlačována, řezána a rázově vulkanizována v Lead Center Special Sealing Industry (SSI) ve Weinheimu.
„Společnost FST má k dnešnímu dni mimořádně silnou pozici na trhu. Většina větrných elektráren na moři s technologií MP-TP instalovaných v Severním moři používá těsnění MP-TP od společnosti FST a my jsme v této oblasti lídrem na trhu,“ říká Christian Kohl, vedoucí oddělení řízení produktů. Ne všechny větrné elektrárny používají technologii monopilů, ale všechny mají uvnitř plošiny, na kterých stojí montéři, kteří obry staví a udržují. Jde o bezpečnost hráčů, a zde opět vstupuje do hry FST. „Společnost FST vyrábí takzvaná vzduchotěsná těsnění plošin. Ta těsní mezi plošinou a monopilotem a zajišťují, že nic z vnitřku větrné turbíny nepropadne do moře. Zároveň tvoří prvotní bariéru proti vlhkosti a – v závislosti na konstrukci – proti plynům, které mohou v pilotě vznikat v důsledku biologických a elektrochemických procesů v mořské vodě,“ vysvětluje Kohl.
Vzduchotěsná těsnění plošin
Vedoucí středisko SSI a energetický segment General Industry Sales nedávno vyhrály nový projekt na 52 větrných turbín na moři proti konkurenční společnosti Trelleborg. Zhruba 53 kilometrů od nizozemského pobřeží poblíž Ijmuidenu plánuje konsorcium provozovatelů Ecowende (Shell, Eneco a Chubu) výstavbu velké větrné turbíny na moři, kterou realizuje společnost Smulders. S provozním výkonem přibližně 760 MW pokryje přibližně tři procenta současné potřeby elektřiny v Nizozemsku, a to způsobem šetrným k životnímu prostředí. Uvedení větrné farmy do provozu je naplánováno na konec roku 2026. „Od začátku roku 2025 dodáváme společnosti Smulders těsnění Airtight Platform Seals, zkráceně ATP Seals,“ říká Kohl. Společnost se může pochlubit více než 50 lety zkušeností v oblasti projektování, výroby, dodávek a montáže ocelových konstrukcí. Společnost Smulders působila v oboru větrných turbín na moři již před 20 lety, kdy byla větrná energie teprve v plenkách.
Úspěšný příběh začal, když zaměstnanci společnosti Freudenberg Sealing Technologies (FST) aktivně oslovili společnost Ramboll. Ramboll je mezinárodní poradenská společnost v oblasti inženýrství, architektury a řízení, která byla zodpovědná za plánování zařízení na moři pro společnost Smulders a nakonec i pro společnost Ecowende.
Hodnocení odbornosti
Jejich původní specifikace z hlediska materiálu a designu byly nepříznivé. Odborníci z FST upozornili, že nesplňují požadavky, a doporučili nový návrh. Odvětví větrné energetiky klade stále vyšší nároky na životnost součástí turbín na moři a nyní se uvažuje až o 35 letech. Takto dlouhou životnost nelze u této aplikace zaručit pouze na základě zkoušek na zkušebním stole. Upravený design a hluboké znalosti materiálů zpočátku otevřely zákazníkovi dveře. „To, co nakonec přimělo společnost Ramboll zcela přejít na náš přístup, byla naše analýza FEA, výpočet životnosti a naše rozsáhlé znalosti a zkušenosti v oblasti větrné energie na moři,“ je přesvědčen Marcel Schreiner, ředitel segmentu energetiky. Analýza metodou konečných prvků (MKP) je obecná metoda používaná pro různé fyzikální úlohy, s jejíž pomocí lze například analyzovat pevnost a/nebo deformaci těles.
„Poté, co se nám podařilo přesvědčit společnost Ramboll o našich alternativních návrzích, informovala společnost Smulders i provozovatele větrné elektrárny a všechny strany souhlasily s našimi doporučeními,“ ohlíží se zpět Frank Schönberg, vedoucí týmu vývoje produktů LC SSI. „Na společnost Ramboll zapůsobila odbornost řešení a kreativita vedoucího střediska SSI již ve fázi návrhu. Prostor pro instalaci byl omezený, a to je nakonec vždy limitující faktor pro těsnicí systém.
Další bonus pro odborníky FST: ve společnosti FST odbornost a kreativita řešení nekončí podpisem na objednávce: „Naši specialisté se podílejí na počáteční montáži těsnění. Tím jsme u zákazníka získali další body,“ říká Kohl.
