Revision mit Roboter im Kraftwerk Boxberg

Unterwegs auf der B156 in Sachsen bei Boxberg war eines während der letzten Monate augenscheinlich: Der größte Kühlturm des Braunkohlekraftwerks Boxbergschien sich stets im Tiefschlaf zu befinden. Keine weiße Kühlturmfahne kündete von seiner Betriebsamkeit, während in der Skyline des Kraftwerks sonst alles wie gewohnt aussah. Des Rätsels Lösung ist ein periodisch auftretendes Ereignis enormer Ausmaße - ein Großprojekt und es nennt sich: Revision.

In der Zeit vom 11. August bis zum 8. Oktober arbeiteten mehr als 800 Menschen daran, den im Jahr 2000 in Betrieb genommenen 900-MW-Block (Werk IV, Block Q) instand zu setzen. Die Aufgabe war gewaltig und bedurfte nicht ohne Grund einer Vorbereitungszeit von ungefähr zwei Jahren. Die Arbeiten der 65 überwiegend regionalen Servicefirmen wollten gut geplant sein. Anspruchsvolle technische Aufgaben erwarteten die Frauen und Männer, bei deren Bewältigung es gleichzeitig die Vorgaben der Arbeits-und Betriebssicherheit zu beachten galt. Die großen Reparaturstillstände an den Kraftwerksblöcken Q und R werden alle fünf Jahre ausgeführt, wobei die Schwerpunkte sich in den unterschiedlichsten Bereichen der Maschinen-, Anlagen-, Elektro- und Leittechnik sowie Bau- und Fördertechnik befinden. Dieses Mal standen neben vielen anderen Tätigkeiten die innere Prüfung der Druckbehälter, der Tausch von 350 Quadratmeter Verdampferheizfläche, Inspektionen der Leittechnik sowie umfangreiche Arbeiten an der Turbine und dem Generator ins Haus. Hier musste jeder Handgriff sitzen.

Der Kern der Anlage

Im Herzen des Blocks Q befindet sich der Kraftwerksgenerator. Er hat die Aufgabe, die Drehbewegung der Turbine, die von unter hohem Druck stehenden, heißen Dampf angetrieben wird, in elektrische Energie umzuwandeln. Der rotierende Teil des Generators wird Läufer bzw. Induktor genannt. Er ist über eine Kupplung mit der Turbine verbunden und bringt es in Betrieb auf 3.000 Umdrehungen in der Minute, was der Frequenz von 50 Hertz im Stromnetz entspricht. Der äußere, unbewegliche Teil des Generators wird hingegen als Ständer bzw. Stator bezeichnet. Wie es in heutigen modernen dampfbetriebenen Kraftwerken üblich ist, handelt es sich bei diesem Generatortyp um einen Turbogenerator. Seine Überholung geschah in enger Zusammenarbeit mit der Firma Siemens. Die erfahrene Servicefirma arbeitet bereits seit Jahren eng mit der LEAG zusammen und hat nun eine innovative Erneuerung ins Spiel gebracht, um eine große Arbeitserleichterung zu schaffen.

Zum ersten Mal wurde bei der LEAG ein Prüfroboter getestet, der in Zukunft den aufwändigen Aus- und Wiedereinbau des Läufers im Generator vermeiden soll. Zwischen Läufer und Ständer im Generator befindet sich nämlich ein enger sogenannter Luftspalt. Er ist zu schmal für einen Menschen, weshalb der Ausbau des Läufers für eine Materialprüfung im Inneren bisher unumgänglich war. Da sich der speziell für diese Verhältnisse konstruierte Roboter aber in diesem dünnen Spalt bewegen kann und dort die notwendigen Prüfarbeiten vornimmt, könnte der Zeitaufwand für den Läuferausbau in Zukunft wegfallen. Die Dauer der Arbeiten ließe sich damit um bis zu zwei Tage verkürzen. Das Prinzip der sogenannten Luftspalt-Roboter ist ursprünglich eine amerikanische Erfindung. Ingenieure der Firma Siemens tüftelten drei Jahre an dem Modell, das in diesem Jahr im Kraftwerk Boxberg erstmals bei der LEAG zu Testzwecken zum Einsatz kam.

Auf den Spuren von Wall-E & Co.

„RoGIS“ heißt die Maschine, welche am 27. August im Block Q getestet wurde. Das bedeutet so viel wie Robotic Generator Inspection System. Techniker und Ingenieure von Siemens und LEAG umringten vor dem geöffneten Generator ein kleines Gerät, das auf den ersten Blick eher an ein recht groß geratenes Motherboard, als an einen klassischen Roboter erinnerte. Tatsächlich ist diese Art von Konstruktion – nämlich in einer flachen und sogenannten luftspaltgerechten Form –  signifikant, damit der Roboterwagen leicht durch die meist schmalen Öffnungen passt. Durch seine abgeflachten Führungsräder und den Einsatz von Magneten „haftet“ der Roboter selbst kopfüber sicher an seinem Untergrund und stürzt nicht ab, während er von außen ferngesteuert wird.

Angetrieben durch einen Motor schiebt sich das handliche Wunderwerk der Technik mit gemächlichen anderthalb Metern pro Minute in dem Hohlraum voran, der für einen Menschen oder andere Gerätschaften viel zu schmal wäre. Hierbei kann ein Techniker über vorn und hinten an dem fahrbaren Schlitten angebrachten Kameras die Ständer- und Läuferseite des Generators visuell unter die Lupe nehmen. Während der Vorführung wurde deutlich, wie durchdacht und komplex das kleine Konstrukt ist. Der Roboter liefert über Sensoren Zustandsanalysen und Messwerte, zum Beispiel vom Zustand der Nutkeile, die vor Ort an einem Terminal ausgelesen und verarbeitet werden können. Von Fremdkörpern und Lockerungen über Schäden und Risse – das ausgeklügelte System hat alles im Blick. Wo früher Bauteile auf Verdacht gewechselt werden mussten, kann sich durch die genauen Prüfmethoden ihre Lebensdauer heute teilweise sogar verdoppeln. 

Die Entwicklung schreitet voran

Inzwischen werden Luftspalt-Roboter weltweit eingesetzt um Revisionszeiten zu verkürzen, Revisionsintervalle zu optimieren und die Maßnahmen besser zu planen. Der Fortschritt ist beständiger Teil der Arbeit mit modernster Kraftwerkstechnik und spiegelt den hohen technologischen Stand der Lausitzer Anlagen wieder. In den kommenden zwei Jahren sind die zwei 500-MW-Blöcke N und P (Werk III in Boxberg) mit ihren großen Revisionen an der Reihe und werden einer gründlichen Überholung unterzogen. Wahrscheinlich wird der kleine Luftspalt-Roboter RoGIS sich dann schon bewährt haben und den Fachleuten kräftig zur Hand gehen.