DTC-Foundations® (Design to Cost) - Intelligente Lösung für die Anforderungen von Morgen

Die Zukunft der Offshore-Wind Industrie ist maßgebend von der Entwicklung der zukünftigen Offshore-Strom Gestehungskosten abhängig. Die Bundesregierung strebt bereits eine Reduzierung dieser Kosten auf 10 Ct/kWh an, weitere Staaten werden folgen. Eines dieser potentiellen Kostensenkungsfelder sind insbesondere Gründungsstrukturen.

Ein Instrument zur Senkung der Kosten bei gleichem oder sogar erhöhtem Qualitätsniveau ist die Industrialisierung!

Industrialisierung beginnt im Design. Aus anderen Branchen (z.B. Automobil & Luftfahrt) ist bekannt, dass ca. 80 % der Herstellkosten durch die Entwicklung und das Produktmanagement festgelegt werden. Häufig starten Designprojekte für Offshore Gründungsstrukturen auf der Grundlage bekannter Strukturelemente ohne das eine ausreichende Betrachtung der Fertigungs- und Geschäftsprozesse erfolgt. Unzureichende Detailtiefe bei der Berücksichtigung der Material-, Fertigungs-und Logistikprozesse führen oft zu unvorhersehbaren Zeit- und Kostenüberschreitungen mit entsprechend kostenintensiven Anpassungen zur Folge.

Zur Vermeidung dieser unerfreulichen Konsequenzen wurde das „HEXABASE“ nach den Grundsätzen „Design to Cost (DTC)“ entwickelt.

DTC ist ein proaktives, systematisches Vorgehen, um während der gesamten Entwicklungsphase die Kosten so zu steuern, dass die angestrebten Ziele erreicht werden. Nachfolgend genannte Methoden  wurden u.a. bei der Entwicklung des „HEXABASE“ angewendet:

  • Quality Function Deployment
  • Target Costing
  • Design for Manufacturing and Assembly
  • Process Costing
  • Value Analysis
  • Simultaneous Engineering

Bei der systemischen Entwicklung des Produktes „Gründungsstruktur“ sind alle vor- und nachgelagerten Bestandteile der Wertschöpfungskette mit zu betrachten. Hierbei ergaben sich für „HEXABASE“ unter Berücksichtigung der o.a. Elemente auch miteinander konkurrierende Ziele. Besonders der Entwurf einer für die Lastabtragung optimalen Struktur versus Minimierung der Anzahl unterschiedlicher Bauteile stellte eine Herausforderung dar. Letzteres wurde vor dem Hintergrund einer industriellen (Serien-) Fertigung höher priorisiert.

Das Ergebnis: Unter absolut konservativen Lastannahmen und Umgebungsvariablen besteht das „HEXABASE“ aus einer Kombination von

  • 8 Verbindungselemente
  • 2 Rochrdurchmesser und
  • 6 Wandstärken,                        

wobei diese nicht multiplikativ zu betrachten sind! Veränderungen der Randbedingungen wie Turbine oder Standort (Wind, Welle, Wassertiefe) führen zu keinen Veränderungen dieser Werte. Durch die geringe Anzahl unterschiedlicher Baugruppen ist eine industrielle Herstellung mit geringem Aufwand möglich. Häufig wiederkehrende Bauteile (Baukasten-Prinzip) führen zur Anwendung einer standardisierten Fertigung mittels Schablonen und Automation, deren Betrachtung ebenfalls Bestandteile des Designs sind. Der Aufwand für die Überwachung und Sicherstellung der Qualität sinkt signifikant.

Das Design des „HEXABASE“ betrachtet zudem auch Fragestellungen in Sachen Korrosionsschutz, HSSE und Installation. Durch die Verwendung eines innovativen Beschichtungssystems (RELEST®), welches zusammen mit BASF Industrial Coatings Solutions Europe und der MOG für den Offshore Einsatz zur Marktreife entwickelt wurde, sinkt die erforderliche Anodenmasse um ca. 80%.

Gründungspfähle mit einem Durchmesser unter 2m  erzeugen beim Rammvorgang deutlich weniger Schallemissionen, sodass nur ein Blasenschleier zur Einhaltung der Grenzwerte erforderlich ist.

HEXABASE als multisite und multisize Gründungsstruktur, reduziert in den Bereichen der Genehmigungs- und Zertifizierungsprozesse sowie im nachgelagertem Engineering die Bearbeitungszeiten und damit die Kosten.

Minimierte Vormaterialkombination, wiederkehrende Prozesse und hohe Anpassungsfähigkeit in Verbindung mit diversen HSSE respektierenden Eigenschaften bilden die Grundlage für eine Gründungsstruktur, die den Schulterschluss zwischen Technik, Ökologie und Ökonomie herbeiführt.

→  Advertorial 

Verfasser:

Dipl.-Kfm. Emilio Reales
Geschäftsführender Gesellschafter
Maritime Offshore Group GmbH (MOG)
 
Dr.-Ing. Siear Qaimi
Head of Technical Development
thyssenkrupp Materials Trading EMEA GmbH

siear.qaimi@thyssenkrupp.com

Zurück