BARTEC Gruppe

Clever verstaut

News   •   Aug 17, 2015 08:48 CEST

In den Bedienkabinen von Tiefbohranlagen ist jeder Zentimeter kostbar. Im Gegensatz zu konventionellen Steuerungen, die nicht ohne große druckfest gekapselte Gehäuse auskommen, ist das ex-geschützte Remote I/O ANTARES von BARTEC wesentlich kompakter. Genau genommen benötigt es überhaupt keinen Platz. Denn Bauer Deep Drilling hat das System einfach im Sockel des Stuhles des Anlagenbedieners verschwinden lassen. Eine weitere bestechende Eigenschaft: Seine auf dem Markt bisher einzigartige flexible Systemzulassung, die jederzeit Änderungen ohne eine zeit- und kostenaufwendige erneute Zertifizierung ermöglicht.

Ein Hauch von Dallas weht über Schrobenhausen. Normalerweise verbindet man mit dem Namen der Kleinstadt eher weißes als schwarzes Gold. Denn die Bayern sind vor allem für ihren vorzüglichen Spargel bekannt. Doch in Schrobenhausen ist auch die Bauer Gruppe zuhause, die 2007 in das Tiefbohranlagen- Geschäft für Öl, Gas und Geothermie eingestiegen ist. Der international tätige Bau- und Maschinenbau-Konzern mit über 110 Tochterfirmen und mehr als 10.000 Mitarbeitern in rund 70 Ländern erwirtschaftete 2012 einen Umsatz von 1,45 Milliarden Euro.


Tiefbohranlage zum Anfassen
Das Tochterunternehmen Bauer Deep Drilling hat sich auf Hightech-Riggs mit hohem Automatisierungsgrad spezialisiert. „Wir kommen aus dem Tiefbohrbereich von 100 Metern. Es ist dasselbe Metier, es wird einfach nur ein bisschen tiefer gebohrt“, schmunzelt Lothar Schirmel, Head of Design and Development Electronics Deep Drilling, bei Bauer Deep Drilling. Der große Unterschied: die Preisklasse. Ein Standardbohrgerät kostet zwischen 2.000 und 3.000 Euro. Für die Tiefbohranlagen müssen die Kunden schon etwas tiefer in die Tasche greifen. Sie sind für rund 20 Millionen Euro zu haben.

„Wer diese Summe investiert, kauft nicht die Katze im Sack. Der Kunde will sehen, dass sie funktioniert. Nur auf dem Papier lässt sich eine solche Anlage nicht verkaufen“, weiß Schirmel. Deshalb haben die Bayern ihr neuestes Modell, die TBA 440 M 2, zu Demonstrationszwecken auf ihrem Werksgelände in Edelshausen über einem 1.000 Meter Bohrloch aufgebaut. Franz X. Both, Projekt Manager bei Bauer Deep Drilling, erklärt, worauf es in dieser Branche ankommt: „So können wir den Einbau, das sogenannte Drip-in, simulieren und den Kunden zeigen, dass der automatisierte Pipehandler das Gestänge bei hohen Geschwindigkeiten – bis zu 50 Meter pro Stunde – sauber ein- und ausfahren kann.“ Natürlich gilt auch hier: Zeit ist Geld. Bei Bohrtiefen bis 5.000 Meter dauert der Einbau entsprechend lange. Je schneller sich der Umbau bewerkstelligen lässt, desto besser. Die Anlagen kosten pro Tag viel Geld. Wenn die Kunden Zeit einsparen können, ist das ein echtes Verkaufsargument. Ein weiteres Plus: Die Bohrrohre sind bei Bauer Deep Drilling mit auf der Anlage. „Das automatisierte Gestängehandling sorgt für Aufmerksamkeit auf dem Markt. Viele waren vielleicht überrascht, dass das Pipehandling so gut funktioniert. Dass die gesamte Anlage inklusive Pipes „walken“ kann, hat vielen gefallen“, so Both. Ein Feature, das schon fast an einen Science-Fiction- Film anmutet: Mit vier großen Hydraulikfüßen kann die ungefähr 1.000 Tonnen schwere Konstruktion in 75 cm Schritten bis zu 30 Meter pro Stunde zurücklegen.

Durch den hohen Automatisierungsgrad kann das Unternehmen die Sicherheit erhöhen und Personal einsparen. Weniger Personal im Gefahrenbereich bedeutet auch ein geringeres Verletzungsrisiko. Ein wesentlicher Punkt, denn, wenn sich jemand verletzt, steht die Anlage komplett. Bis ergründet ist wieso, weshalb, warum vergeht schnell ein halber oder ganzer Tag. Und ein Stillstand kostet gut und gerne 25.000 Euro pro Tag.


1:0 für ANTARES

Die Kabinen zur Steuerung der Anlage wurden bis vor kurzem fix und fertig beim Wettbewerb gekauft. „Wir haben dann entschieden, dass wir sie in Zukunft selber bauen. Wir hätten das natürlich genauso machen können“, sagt Schirmel. Bei den Vorgängern war eine Standardsteuerung in einem druckfesten Gehäuse verbaut. Das hat den Nachteil, dass im Fehlerfall, wenn man den Deckel öffnen muss, kein Ex-Schutz mehr gewährleistet ist, und die Anlage komplett stillgelegt werden muss. Das nach den aktuellen Richtlinien ATEX und IECEx zertifizierte ANTARES von BARTEC lässt sich hingegen direkt im Ex-Bereich in der Zone 1+2 oder Zone 21+22 installieren.

Aufgrund der großen Leistungsreserven bietet das System effiziente und kompakte I/O-Konfigurationen. Bis zu 32 mehrkanalige Module lassen sich über eine einzige Rail Control Unit (RCU) versorgen, woraus sich eine sehr hohe Anzahl von Input/Output-Kanälen ergibt. Die RCU ist die zentrale Einheit des Systems mit Hostkommunikation, Ethernet-Switch, Powermanagement und I/O-Datenverwaltung. Eine SD-Speicherkarte sichert zusätzlich die Konfigurationsdaten als Backup.

Im Vorfeld testete Bauer Deep Drilling verschiedene Anbieter für ex-geschützte Remote I/Os. „Im Endeffekt war entscheidend, dass ANTARES den Vorteil der Fehlersuche im Ex-Bereich bietet, sich ohne großes Gehäuse verbauen lässt und seine Kompaktheit. Wir haben wenig Platz, die kompakte Bauweise vereinfacht es uns, das System im Steuerstand unterzubringen. Und man benötigt keinen zusätzlichen großen druckfest gekapselten Schaltschrank“, betont Schirmel. In der neuen Kabine ist das Remote I/O direkt in den Sockel des Stuhls für den Anlagenfahrer integriert – eine sehr platzsparende Lösung. Den Stuhl kann die Montage in der Werkstatt komplett fertigen und auf Herz und Nieren testen. An ANTARES sind zwei Joysticks und vor allem Schalter und Bedienelemente angeschlossen, über die sich die ganze Anlage komfortabel im Sitzen steuern lässt. Busleitung und Stromversorgung anschließen und fertig. Durch die Unterstützung zahlreicher offener Kommunikationsstandards von vollständig redundanten PROFIBUS-DP bis zu Ethernet-Standards wie PROFINET, MODBUS TCP und Ethernet/IP ist eine komfortable Integration gewährleistet. Zudem lassen sich Standard-Bussysteme direkt an das System ankoppeln, zusätzliche explosionsgeschützte Komponenten wie Trennverstärker sind überflüssig. Damit Bauer Deep Drilling im Ex-Bereich einen Standard-Joystick einsetzen kann, mussten die Ex-Spezialisten noch eine Herausforderung meistern. Dazu musste die Möglichkeit geschaffen werden, über ANTARES auch Potenziometer einlesen zu können. Die Lösung: Ein Temperaturmodul mit einer ursprünglichen Ansprechzeit von 5 Sekunden wurde so umgebaut, dass es wesentlich schneller reagiert. Die äußerst sportliche Vorgabe für die neue Ansprechzeit: 50 Millisekunden. „Die Höchstgeschwindigkeit für die Aufund Abbewegung des Bohrkopfes liegt bei 1 Meter pro Sekunde. Wenn 5 Sekunden vergehen bis die Stopp-Meldung kommt, schlagen wir oben oder unten durch“, veranschaulicht der Project Manager das Problem, das BARTEC mit Bravour und Cleverness gelöst hat.


Die große Freiheit
Ein weiteres Argument, das eindeutig für das System von BARTEC spricht, ist seine Flexibilität. „Änderungen und individuelle Wünsche gibt es immer, egal, aus welchem Grund“, sagt Schirmel. „Da ist Flexibilität gefragt. Bei Bedarf lassen sich einfach Module dazu stecken oder austauschen.“ Und hier bietet ANTARES einen Vorteil, bei dem kein anderes Remote-I/O-System für den Ex-Bereich mithalten kann: eine flexible Systemzulassung. Bis jetzt kam niemand daran vorbei, sein Remote-I/O-System eindeutig zu planen und in zertifizierte Ex e- Gehäuse mit starrer Zulassung einzubauen. Vor allem musste der Anwender das gesamte System bei jeder noch so kleinen Änderung zeit- und kostenaufwendig erneut zertifizieren lassen. Bei ANTARES reicht es hingegen völlig aus, das Systemschild auszutauschen, wenn sich durch eine höhere Leistung die Temperatur ändern sollte. Ab sofort kann jede Elektroplanung ihr System frei planen, nach Belieben ändern und erweitern und in ein einfaches mechanisch geschütztes Standard-Industriegehäuse einbauen.