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Anwendungsspezifische Lösungen

Energieführungssysteme
Anwenderspezifische Lösungen für „astronomische“ Belastungen

Seit jeher fasziniert der Blick in die Sterne die Menschheit, doch seit Galileo und Kepler hat sich viel getan. Heute geschieht das Beobachten des Universums auf hochtechnologische Art und Weise. Moderne Teleskope sind das Ergebnis intensiver Zusammenarbeit von Forschungsinstituten und auf diese Technik spezialisierten Unternehmen.

» Dipl.-Ing. Jonas Schwenke, Telescope Business Application Engineering, Tsubaki Kabelschlepp

In Teleskopen verbaute Komponenten sind nicht nur durch raue Umgebungsbedingungen wie extremen Temperaturen vor große Herausforderungen gestellt. Eine präzise und vibrationsarme Führung sind in diesem äußerst anspruchsvollen Bereich zwischen Wissenschaft und Technik maßgeblich. Nicht zuletzt sind die Datenmengen bei den derzeitigen Kamerasystemen enorm. Dies führt zu besonderen Anforderungen an die Lichtwellen- bzw. Glasfaser-Leitungen, deren langjährige zyklische Führung durch das Energieführungssystem sichergestellt ist.

Energieführungssysteme für das Sonnenteleskop auf Hawaii

So entschied sich das spanische Unternehmen Idom beim Bau der bewegten Kuppel des Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) für Energieführungsketten von Tsubaki Kabelschlepp, einem Hersteller mit langjähriger Erfahrung mit anwendungsspezifischen Lösung für den Einsatz in Teleskopen. Die geographische Lage der gigantischen Anlage auf dem rund 3000 m hohen Vulkan Haleakala (dt.: Haus der Sonne) auf der Insel Maui (Hawaii) stellt spezielle Anforderungen an die Technik. Deshalb ist das Energieführungssystem besonders wartungsfreundlich, zuverlässig und – dank robuster Stahlketten – für eine lange Lebensdauer konzipiert. Zwei separate Energieführungssysteme stellen die zuverlässige Energieversorgung der einzelnen Verbraucher sicher. Dabei decken zwei Stahlketten, die in einem Kanal mit 21 m Durchmesser geführt sind, die vertikale Achse („Azimuth“) mit einem Drehwinkel von 420° ab. Ein weiteres Energieführungssystem mit mehreren Einzelketten versorgt die drehbaren Sonnenabschottungen entlang der horizontalen Achse („Elevation“) mit Energie, Daten und Kühlmittel. Der Drehwinkel liegt hier bei ca. 105°. Bei dieser Anwendung sind nicht nur die Dimensionen und die Drehbewegungen außergewöhnlich, die die Energieführungssysteme unterstützen. Aufgrund des außergewöhnlichen Standorts des Teleskops wird zudem eine maximale Betriebssicherheit bei minimalem Wartungsaufwand gefordert. Ein internationales Team realisierte das anspruchsvolle Projekt im vorgegebenen Zeitrahmen. Die implementierten Systeme bewähren sich seitdem im störungsfreien Einsatz.

Teleskop-Anwendungen mit besonderen Anforderungen

Ein weiteres Projekt im Bereich der Teleskope wurde in der Thüringer Landessternwarte realisiert: Ein wichtiges astronomisches Beobachtungsinstrument ist dort das Alfred-Jensch-Teleskop, ein 2-Meter-Spiegelteleskop, das bereits 1960 in Betrieb genommen wurde. Für die optimale Versorgung eines neuen Kamerasystems bezogen die Betreiber ein Kunststoff-Energiekettensystem für Schlauch- und Energieleitungen. So entstand ein Energieführungssystem, dessen Betrieb in unterschiedlichsten Lagen zur Schwerkraft gewährleistet ist.

Seine Expertise im Teleskop-Bereich stellte Tsubaki Kabelschlepp außerdem bei der Realisierung komplexer Stahl- und Kunststoff-Energiekettensysteme unter Beweis, welche für die Drehung der Kamera und der Elevationsachse des LSST (Large Synoptic Survey Telescope) auf dem Berg Cerro Pachón in Chile in über 2600 m Höhe konzipiert sind. Im Zuge der Werksabnahme, dem sogenannten FAT (Factory Acceptance Test) wurde in Spanien ein kostengünstiges Energieführungssystem zum Verfahren der Azimutachse mit einem Verfahrwinkel von 600° bereitgestellt. Die Kabelschlepp-Techniker und die Planer der Teleskopkonstruktion haben in allen Projektphasen eng zusammengearbeitet, um geeignete Schnittstellen zwischen den einzelnen Komponenten zu schaffen.

Maßgeschneiderte Energieführungssysteme

Für die Anwendungen im Teleskop-Bereich eignen sich die Totaltrax Energieführungssysteme, einbaufertige Komplettlösungen, die an die Anforderungen angepasst und fertig konfektioniert sind. Dabei ist die Beratung und Betreuung über den gesamten Prozess hinweg gewährleistet. Am Ende entsteht durch das Zusammenspiel von bis zu mehreren hundert hochwertigen Komponenten ein maßgeschneidertes, langlebiges und einbaufertiges Energiekettensystem. Ein eingespieltes Team führt die Installation, die Inbetriebnahme und die Abnahme der Energieführungssysteme auch unter rauen Bedingungen oder großer Höhe durch.

Der Hersteller steht seinen Kunden beratend zur Seite, welche Energieführungsketten die Anforderungen der jeweiligen Anwendung erfüllen. Aufgrund der extremen Einsatzbedingungen von Teleskopen und der nötigen Präzision der Energieführungssysteme fällt die Wahl oftmals auf Heavy-Duty-Lösungen, die besonders robust sind und sich ebenfalls in Schiffen, im Bergbau, der Verhüttung oder in der Ölförderindustrie bewähren. Alle Heavy-Duty-Systeme bieten einen optimalen Schutz der Leitungen und Schläuche – selbst bei starker mechanischer Belastung und großen Verfahrwinkeln bzw.
-geschwindigkeiten. Darüber hinaus gewährleisten sie eine präzise Nachführung. So steht den „Sternstunden“ der Wissenschaft nichts mehr im Wege.

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