L’Unione Europea sta pianificando di espandere la capacità eolica offshore ad almeno 60 gigawatt entro il 2030. Freudenberg Sealing Technologies (FST) sostiene questo obiettivo con moderne soluzioni di tenuta che garantiscono alle nuove turbine eoliche una vita utile di 30 anni o più, nonostante le difficili condizioni del mare. Le guarnizioni speciali sviluppate e prodotte da FST, come le guarnizioni di transizione dei monopoli, proteggono i sistemi offshore dalla corrosione e da altre influenze ambientali. Dall’inizio del 2025, FST fornisce anche le tenute della piattaforma a tenuta d’aria (ATP Seals) per una grande turbina eolica offshore al largo delle coste olandesi, la cui entrata in funzione è prevista per la fine del 2026.
L’Unione Europea prevede di espandere la capacità di produzione di energia eolica offshore ad almeno 60 gigawatt entro il 2030. Freudenberg Sealing Technologies (FST) contribuisce al raggiungimento di questo obiettivo con moderne soluzioni di tenuta e aiuta a garantire che le nuove turbine eoliche raggiungano una vita utile di 30 anni o più, nonostante le dure condizioni del mare. Dal punto di vista del cliente, questo è fondamentale, poiché gli interventi di manutenzione sui sistemi offshore non sono solo difficili ma anche estremamente costosi.
Per resistere alle enormi forze delle tempeste e degli uragani in alto mare, le turbine eoliche devono essere inamovibili e rimanere “su una base solida” per tutta la loro durata. Le fondamenta utilizzate per ancorare le torri al fondale marino svolgono un ruolo importante. Oggi, nel Mare del Nord, questo avviene principalmente con i cosiddetti “monopoli”. Si tratta di pali in acciaio che vengono conficcati nel fondale marino e la cui estremità superiore sporge dall’acqua. La torre del sistema è solitamente collegata al pilastro in acciaio tramite una flangia. Per fissare saldamente questa flangia sono necessarie decine di bulloni all’interno. È importante assicurarsi che non penetri umidità e che i bulloni siano protetti dall’acqua salata e, come possibile conseguenza, dalla corrosione.
Guarnizione del pezzo di transizione del monomotore
La funzione più importante è svolta da una guarnizione ad anello all’estremità superiore del pilastro: è bloccata in una scanalatura tra il pezzo di transizione collegato e il monopalo e fornisce una barriera sicura contro l’acqua di mare. Questa guarnizione flangiata si chiama Monopile Transition Piece Seal (MP-TP-Seal) e può raggiungere un diametro di otto metri e oltre, analogo al diametro del pilastro. Queste guarnizioni di grande formato vengono estruse, tagliate e vulcanizzate in continuo presso il Lead Center Special Sealing Industry (SSI) di Weinheim.
“Ad oggi, FST ha una posizione di mercato estremamente forte. La maggior parte dei parchi eolici offshore con tecnologia MP-TP installati nel Mare del Nord utilizza le guarnizioni MP-TP di FST e siamo leader di mercato in questo settore”, afferma Christian Kohl, responsabile della gestione dei prodotti. Non tutti i parchi eolici utilizzano la tecnologia monopalo, ma tutti hanno al loro interno delle piattaforme sulle quali i montatori si posizionano per erigere e mantenere i giganti. Si tratta della sicurezza dei giocatori ed è qui che entra in gioco l’FST. “FST produce le cosiddette guarnizioni a tenuta d’aria per piattaforme. Queste sigillano la piattaforma e il monopalo e assicurano che nulla cada in mare dall’interno della turbina eolica. Allo stesso tempo, formano una prima barriera contro l’umidità e, a seconda del design, contro i gas che possono formarsi nel palo a causa dei processi biologici ed elettrochimici dell’acqua di mare”, spiega Kohl.
Guarnizioni della piattaforma a tenuta d’aria
Il centro leader SSI e il Segmento Energia di General Industry Sales si sono recentemente aggiudicati un nuovo progetto per 52 turbine eoliche offshore contro il concorrente Trelleborg. A circa 53 chilometri dalla costa olandese, vicino a Ijmuiden, il consorzio di operatori Ecowende (Shell, Eneco e Chubu) sta progettando la costruzione di una grande turbina eolica offshore realizzata da Smulders. Con una capacità operativa di circa 760 MW, coprirà circa il 3% dell’attuale fabbisogno elettrico dei Paesi Bassi in modo ecologico. L’entrata in funzione del parco eolico è prevista per la fine del 2026. “Forniamo le guarnizioni Airtight Platform Seals, o ATP Seals in breve, a Smulders dall’inizio del 2025”, afferma Kohl. L’azienda vanta oltre 50 anni di esperienza nella progettazione, produzione, consegna e montaggio di strutture in acciaio. Smulders era già attivo nel settore delle turbine eoliche offshore 20 anni fa, quando l’energia eolica era ancora agli inizi.
La storia di successo è iniziata quando i dipendenti di Freudenberg Sealing Technologies (FST) hanno contattato Ramboll in modo proattivo. Ramboll è una società internazionale di consulenza ingegneristica, architettonica e gestionale che si è occupata della progettazione dell’impianto offshore per Smulders e, in ultima analisi, per Ecowende.
Punteggi di competenza
Le specifiche originali in termini di materiali e design erano sfavorevoli. Gli esperti di FST hanno avvertito che non avrebbero soddisfatto i requisiti e hanno consigliato un nuovo design. L’industria dell’energia eolica ripone aspettative sempre più alte sulla durata di vita dei componenti delle turbine offshore, tanto che si pensa di arrivare fino a 35 anni. Una durata così lunga non può essere garantita per questa applicazione solo da prove al banco di prova. Un design modificato e una profonda conoscenza dei materiali hanno inizialmente aperto la porta al cliente. “Ciò che alla fine ha spinto Ramboll a scegliere completamente il nostro approccio è stata la nostra analisi FEA, il calcolo della vita utile e la nostra vasta conoscenza ed esperienza nel settore dell’eolico offshore”, afferma con certezza Marcel Schreiner, Segment Director Energy. L ‘analisi agli elementi finiti (FEA ) è un metodo generale utilizzato per diverse attività fisiche, con il quale è possibile analizzare, ad esempio, la resistenza e/o la deformazione dei solidi.
“Dopo essere riusciti a convincere Ramboll delle nostre proposte alternative, hanno informato sia Smulders che gli operatori del parco eolico e tutte le parti hanno accettato le nostre raccomandazioni”, afferma Frank Schönberg, Team Leader Product Development LC SSI, guardando al passato. “Ramboll è stata convinta dall’esperienza e dalla creatività del lead center di SSI, fin dalla fase di progettazione. Lo spazio di installazione era limitato e questo è sempre il fattore limitante per un sistema di tenuta.
Un altro vantaggio per gli esperti di FST: in FST, la competenza e la creatività delle soluzioni non si esauriscono con la firma sull’ordine: “I nostri specialisti sono coinvolti nell’assemblaggio iniziale delle guarnizioni. Questo ci ha fatto guadagnare ulteriori punti con il cliente”, afferma Kohl.
