Modulare mobile Anlagen für ein 180-MW-Windparkprojekt in Antofagasta, Chile
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Hintergrund des Projekts
Windenergieprojekte erfordern mehr als Turbinenfundamente, Türme und elektrische Systeme. Während des Baus und der Inbetriebnahme benötigen die Bauunternehmer außerdem zuverlässige Unterkünfte, Ingenieurbüros, Tagungsräume, sanitäre Einrichtungen, Essbereiche, Lagerräume und Gebäude für technische Unterstützung.
Die Belegschaft eines Windparks kann sich zwischen Bauarbeiten, Turbinenmontage, Elektroinstallation, Netzanschluss und Betriebsübergabe erheblich verändern. Der Bau permanenter konventioneller Gebäude für eine vorübergehende Auslastung der Belegschaft kann daher nach Abschluss des Projekts zu unnötigen Kosten und zu wenig genutzten Ressourcen führen.
Ein verschiebbares modulares Bausystem bot eine flexiblere Lösung. Einzelne Einheiten konnten hinzugefügt, entfernt oder umfunktioniert werden, während das Projekt von der Konstruktion über die Inbetriebnahme bis hin zum langfristigen Betrieb überging.
Anforderungen des Kunden
Der Kunde verlangte, dass die ersten Verwaltungs- und Unterkunftseinheiten in Betrieb genommen wurden, bevor die Lieferungen der Turbinenkomponenten ihren Höhepunkt erreichten. Aus diesem Grund musste das modulare Camp schrittweise hergestellt, geliefert und installiert werden, anstatt darauf zu warten, dass die gesamte Anlage auf einmal fertiggestellt war.
Die Gebäude mussten außerdem starken Windverhältnissen, Staub in der Luft, hoher Sonneneinstrahlung am Tag und kühleren Nachttemperaturen standhalten. Die Spezifikation des Gehäuses musste daher ein ausgewogenes Verhältnis zwischen baulicher Sicherheit, thermischer Leistung, Luftdichtheit und Wartungsfreundlichkeit gewährleisten.
Eine weitere wichtige Anforderung war die zukünftige Wiederverwendung. Nach dem Rückgang der Belegschaft im Bau sollten einige Schlafzimmermodule entfernt werden, während die Verwaltungs-, Kontroll- und Wartungsgebäude für die Betriebsphase des Windparks weiterhin zur Verfügung standen.
Modulare Camp-Konfiguration
Die Anlage mit 42 Modulen war in Wohn-, Verwaltungs-, Technik- und Servicezonen unterteilt. Die Trennung dieser Funktionen reduzierte die Betriebsstörungen und schuf klarere Verkehrswege für Arbeiter, Besucher, Wartungspersonal und Servicefahrzeuge.
Die vorläufige Konfiguration umfasste:
- 32 Wohnmodule mit Zweibettzimmern
- Vier Module für Verwaltung und Ingenieurbüro
- Zwei Tagungs- und Schulungsmodule
- Ein technisches Steuerungs- und Kommunikationsmodul
- Ein Speise- und Verpflegungsmodul
- Zwei Module für Dusche, Toilette und Wäscherei
Das technische Steuermodul befand sich in der Nähe der Verwaltungszone, jedoch getrennt vom Hauptunterbringungsbereich. Diese Anordnung ermöglichte eine sichere Verwaltung der Ausrüstung und reduzierte die Beeinträchtigung des Personals, das sich zwischen den Schichten ausruhte.
Tragwerksplanung für Starkwindbedingungen
Da sich Windparks normalerweise in exponierten Gebieten mit starken und gleichbleibenden Windressourcen befinden, war für die modularen Gebäude eine projektspezifische statische Überprüfung erforderlich. Der Hauptstahlrahmen, die Dachträger, die Wandstützen, die Verbindungen zwischen den Modulen und das Fundamentverankerungssystem wurden als ein koordinierter Lastpfad geprüft.
Der Tragwerksentwurf basierte nicht ausschließlich auf einer generischen „winddichten“ Produktbeschreibung. Die endgültigen Tragwerksgrößen und Verbindungsdetails mussten anhand der Installationskoordinaten, der Entwurfswindgeschwindigkeit, der Geländekategorie, der Gebäudehöhe, der Expositionsbedingungen und der geltenden chilenischen Vorschriften bestimmt werden.
An kritischen Modulschnittstellen wurden hochfeste Schraubverbindungen verwendet. Dach- und Eckverbindungen erhielten besondere Aufmerksamkeit, da der lokale Saugdruck bei Starkwindereignissen an Gebäudekanten und -ecken höher sein kann.
Die Module wurden mit projektspezifischen Ankeranordnungen auf technischen Fundamenten befestigt. Die Auswahl des Fundaments hing vom geotechnischen Bericht, den voraussichtlichen Anforderungen an die Verlegung, den Entwässerungsbedingungen und den zulässigen Störungen am Standort ab.
Gebäudehülle und Wärmeleistung
Für die Außenwände wurden isolierte Sandwichpaneele verwendet, die von einem geschützten Stahlrahmen getragen wurden. Steinwolleplatten wurden für Bereiche empfohlen, in denen ein verbessertes Brandverhalten erforderlich ist, während PIR-Kernpaneele in Betracht gezogen werden konnten, wenn eine dünnere Hülle mit höherer Wärmebeständigkeit bevorzugt wurde.
Die Dicke der Dach- und Wandisolierung wurde gemäß den örtlichen Temperaturbedingungen, den Zielen für den Innenraumkomfort und den HLK-Berechnungen ausgewählt. Wärmebrücken rund um Tragwerksteile, Türen, Fenster und Modulanschlüsse wurden durch eine durchgehende Isolierung und abgedichtete Schnittstellendetails reduziert.
Helle Außenflächen trugen dazu bei, die Absorption der Sonnenwärme während des Tages zu reduzieren. In der Nacht begrenzte die isolierte Hülle den schnellen Wärmeverlust in Innenräumen und reduzierte die Betriebslast der Heiz- oder Kühlgeräte.
Staubschutz und Raumluftqualität
Die Staubbekämpfung war ein wichtiger Aspekt bei der Planung, da bei Baufahrzeugen, ungeschützter Boden und trockenem Wetter ein hohes Maß an Partikeln in der Luft entstehen können. Die Außenfugen der Paneele, die Dachanschlüsse und die Verbindungslücken der Module wurden daher vor der endgültigen Übergabe abgedichtet.
Klima- und Lüftungsöffnungen wurden mit zugänglichen Filtern und Schutzgittern ausgestattet. Der Zugang zu den Filtern wurde bei der Planung des Grundrisses berücksichtigt, sodass die Wartungsteams die Inspektion und den Austausch durchführen konnten, ohne dass größere Innenausbauten demontiert werden mussten.
Die Eingangsbereiche waren mit strapazierfähigen Bodenbelägen, Staubentfernungsmatten und leicht zu reinigenden Innenwandflächen ausgestattet. Diese Maßnahmen trugen dazu bei, den Staub einzudämmen, der auf Schuhen und Arbeitskleidung in Innenräumen eingedrungen war.
Schlafzimmer, Büros, Sanitärräume und Gastronomiebereiche verwendeten separate Lüftungsstrategien. Die Bereiche Toilette, Dusche und Zubereitung von Speisen wurden mit einer mechanischen Entlüftung ausgestattet, um zu verhindern, dass sich Feuchtigkeit und Gerüche in die angrenzenden Räume ausbreiten.
MEP-Systeme
In der Fabrik wurden elektrische Kabel, Verteiler, Lichtkreise und ausgewählte Kommunikationskanäle installiert. Jedem Modul wurde eine Identifikationsnummer zugewiesen, die mit den elektrischen Zeichnungen, Inspektionsaufzeichnungen und der Installationsposition verknüpft war.
Das elektrische System des Lagers könnte an die temporäre Stromversorgung des Projekts angeschlossen werden. Auf Wunsch des Auftragnehmers waren auch Notstromerzeugung und der zukünftige Anschluss an ein Batteriespeichersystem vorgesehen.
In allen Gebäuden wurde LED-Beleuchtung verwendet. Für ausgewählte Korridore, Sanitärräume und Hauswirtschaftsräume wurden Anwesenheitssensoren spezifiziert, um den unnötigen Stromverbrauch zu reduzieren.
Das Sanitärsystem umfasste die Kaltwasserverteilung, die Warmwasserversorgung, die Abwassersammlung und die Bodenentwässerung. Die externen Anschlüsse wurden gemäß dem genehmigten Versorgungsplan des Standorts angebracht, um die Notwendigkeit von Änderungen an den Feldrohren zu reduzieren.
Brandschutz und Notfallplanung
Die Brandschutzplanung umfasste Fluchtwege, Notausgänge, die Auswahl feuerfester Materialien, Alarmschnittstellen, Notbeleuchtung und die Standorte tragbarer Feuerlöscher. Räume mit erhöhtem Risiko, einschließlich der Räume für die Elektrik und die Zubereitung von Speisen, erforderten zusätzliche Abtrennung und zusätzlichen Schutz.
Wohnblöcke wurden mit klaren Fluchtwegen im Freien eingerichtet, die zu ausgewiesenen Sammelpunkten führten. Der Zugang zu Rettungsfahrzeugen wurde von den täglichen Fußgängerwegen getrennt, sofern die örtlichen Bedingungen dies erlaubten.
Die endgültigen Brandschutz- und Alarmanforderungen mussten je nach Belegung, Gebäudenutzung, Grundriss und chilenischen Genehmigungsverfahren von Fachleuten vor Ort bestätigt werden.
Werksproduktion und Qualitätskontrolle
Vor Beginn der Fertigung führte das Projektteam eine multidisziplinäre Überprüfung der architektonischen Grundrisse, der baulichen Verbindungen, der MEP-Strecken, der Ausrüstungslasten und der Transportabmessungen durch. Durch diese Koordination wurden Konflikte zwischen den Systemen während der Installation reduziert.
Die Qualitätskontrollen umfassten die Rahmenabmessungen, die Schweißqualität, die Schraubverbindungen, Schutzbeschichtungen, den Einbau von Paneelen, die Kontinuität der Isolierung, die Bedienung von Türen und Fenstern, die Abdichtung und die elektrische Sicherheit.
Fotos und Inspektionsformulare wurden anhand der einzelnen Modulnummern aufgezeichnet. Auf diese Weise wurde ein rückverfolgbarer Qualitätsnachweis von der Produktion im Werk über den Transport bis hin zur Installation vor Ort erstellt.
Vor dem Versand wurden ausgewählte Module elektrischen Durchgangsprüfungen, Isolationswiderstandstests, Rohrleitungsdruckprüfungen und Sichtprüfungen der Innenverkleidungen unterzogen.
Transport und schrittweise Installation
Bei der Transportplanung wurden die Abmessungen der Module, der Straßenzustand, die Ladebeschränkungen, die Hebepunkte und die Reihenfolge berücksichtigt, in der die Gebäude vor Ort benötigt würden. Die Reihenfolge der Installation spiegelte sich in den Verpackungsetiketten und den Lieferdokumenten wider.
Die erste Lieferphase umfasste Verwaltungs-, Sanitär- und Erstunterkünfte. In späteren Phasen wurde das Wohngebiet erweitert und um Besprechungs-, Speise- und technische Einrichtungen erweitert, da die Anzahl der Mitarbeiter vor Ort zunahm.
Während der Herstellung der Module führte der Kunde die Nivellierung des Standorts, die Fundamente, die Entwässerungswege und die Netzanschlusspunkte durch. Dieser parallele Arbeitsablauf verkürzte den gesamten Projektzeitplan.
Die Arbeiten vor Ort umfassten das Entladen, Anheben, Ausrichten, den baulichen Anschluss, die Verankerung, die Fugenabdichtung, den MEP-Anschluss und die Funktionsprüfung.
Ergebnisse des Projekts
Die modulare Anlage bot ein stabiles Arbeits- und Lebensumfeld in der Nähe des Baugebiets der Windturbine. Dies verkürzte die tägliche Transportzeit und ermöglichte eine schnellere Koordination zwischen den Teams für Bauarbeiten, Mechaniker, Elektriker und Inbetriebnahme.
Durch die werkseitige Vorfertigung wurde der Umfang des Schneidens, Schweißens, der Innenausbau und der MEP-Installation vor Ort reduziert. Außerdem war der Bauplan dadurch weniger von der Verfügbarkeit mehrerer Fachbetriebe in der abgelegenen Region abhängig.
Durch die stufenweise Bereitstellung konnten wichtige Gebäude zuerst in Betrieb genommen werden, während zusätzliche Unterkunfts- und Servicemodule installiert wurden, als die Nachfrage nach Mitarbeitern zunahm.
Nach der Hauptbauphase könnten die überschüssigen Wohneinheiten in ein anderes Energieprojekt umgesiedelt werden. Die verbleibenden Büro-, Steuerungs- und Wartungsmodule könnten weiterhin den langfristigen Betrieb von Windparks unterstützen.
Warum modulare Gebäude für Windparks geeignet sind
Modulare Gebäude eignen sich besonders für Windparks, da diese Projekte häufig an abgelegenen, exponierten Standorten mit begrenzten lokalen Bauressourcen entwickelt werden. Die Produktion im Werk verbessert die gleichbleibende Qualität und reduziert die Abhängigkeit von umfangreichen Bauarbeiten vor Ort.
Ihre verlagerbare Struktur entspricht auch den sich ändernden Personalanforderungen von Projekten im Bereich erneuerbarer Energien. Gebäude können ein großes Baupersonal bei der Installation der Turbinen unterstützen und später verkleinert oder für ein kleineres Betriebsteam neu konfiguriert werden.
Zu den typischen Anwendungen gehören Arbeiterunterkünfte, Baustellen, Kontrollräume, Schulungsräume, Lagerhäuser, Labore, Erste-Hilfe-Räume, Küchen, Speisesäle, Sicherheitskabinen und Geräteräume.
Häufig gestellte Fragen zu modularen Gebäuden für Windparks
1. Welche modularen Gebäude benötigt ein Windpark normalerweise?
Ein Windpark erfordert möglicherweise Arbeiterunterkünfte, Projektbüros, Besprechungsräume, Kontrollräume, Sanitärgebäude, gastronomische Einrichtungen, Sicherheitskabinen, Lagerräume und Wartungswerkstätten. Die endgültige Konfiguration hängt von der Projektphase, der Mitarbeiterzahl und der verfügbaren lokalen Infrastruktur ab.
2. Können modulare Mobilhäuser starken Winden standhalten?
Ja, aber der Windwiderstand muss für den jeweiligen Installationsort überprüft werden. Der Stahlrahmen, das Dach, die Wandstützen, die Modulanschlüsse, die Anker und die Fundamente sollten anhand der lokalen Winddaten, der Geländebedingungen und der geltenden Normen berechnet werden.
3. Wie lange dauert es, bis ein modulares Windparkcamp geliefert wird?
Die Lieferzeit hängt von der Modulmenge, der Anpassung, der Zeichnungsfreigabe, der Materialversorgung, der Transportentfernung und der Einsatzbereitschaft vor Ort ab. Die Fabrikproduktion und der Fundamentbau können oft gleichzeitig erfolgen, was den Gesamtzeitplan reduziert.
4. Können die Gebäude phasenweise installiert werden?
Ja. Büros, Sanitäranlagen und Erstunterkünfte können zuerst geliefert werden. Zusätzliche Schlafzimmer, Essbereiche und technische Gebäude können dann installiert werden, wenn die Projektbelegschaft zunimmt.
5. Können die Unterkunftsmodule von Windparks verlegt werden?
Ja. Module, die mit Schraubverbindungen und wiederverwendbaren Gerüsten ausgestattet sind, können normalerweise demontiert und an einen anderen Ort gebracht werden, sofern sie nach Gebrauch einer Inspektion unterzogen werden. Transportabmessungen und Hebepunkte sollten bereits in der ersten Entwurfsphase berücksichtigt werden.
6. Welche Informationen werden für ein modulares Camp-Angebot benötigt?
Der Lieferant benötigt in der Regel das Land und die Stadt der Installation, die Projektkoordinaten, die Gebäudefunktionen, die Anzahl der Bewohner, den Raumplan, die lokalen Klimadaten, die Windgeschwindigkeit, die Brandanforderungen, die Versorgungsbedingungen, die Transportmethode und den voraussichtlichen Liefertermin.
7. Sind modulare Gebäude für andere Projekte im Bereich erneuerbarer Energien geeignet?
Ja. Ähnliche Systeme können für Solarparks, Batteriespeicherprojekte, Wasserkraftanlagen, geothermische Projekte, Wasserstoffproduktionsanlagen und Projekte zur Fernübertragung von Strom verwendet werden.
Aufruf zum Handeln
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Sie planen einen Windpark, ein Solarprojekt, einen Batteriespeicher oder eine andere Anlage zur Nutzung erneuerbarer Energien aus der Ferne? Wir können Unterkünfte, Büros, Kontrollräume und Servicegebäude entsprechend Ihrer Belegschaft, Ihrem Klima, der Standortgestaltung und dem Lieferplan konfigurieren.
Um ein erstes Layout und ein Angebot zu erhalten, geben Sie bitte Folgendes an:
- Land-, Stadt- und Installationskoordinaten des Projekts
- Erforderliche Gebäudefunktionen und Mengen
- Maximale Anzahl der Insassen
- Lokale Temperatur und Designwindgeschwindigkeit
- Erforderliche Bau- und Brandschutznormen
- Strom-, Wasser- und Abwasserbedingungen vor Ort
- Transportmethode und Lieferfrist
Kontaktieren Sie unser Team für modulares Bauen, um ein vorläufiges Layout, eine technische Spezifikation, einen Lieferplan und ein Projektangebot zu erhalten.
Echtheits- und Veröffentlichungsvermerk
Dieser Artikel wurde als anonymisierter Referenzfall für eine modulare Gebäudelösung für erneuerbare Energien erstellt. Identifizierende Kundeninformationen werden nicht offengelegt. Vor der Veröffentlichung als abgeschlossenes Unternehmensprojekt sollten Standort, Kapazität, Modulmenge, Zeitplan, technische Parameter und Fotos anhand der tatsächlichen Projektaufzeichnungen überprüft werden.