Messungen für eine optimierte Bündelung der Sonnenenergie

Das relativ junge Unternehmen Tewer beschäftigt ein multidisziplinäres Ingenieurteam mit Branchenexpertise in Bereichen wie Automobilbau, Eisenbahn, Verteidigung oder Energie. Die Firma spezialisiert sich auf eine ganzheitliche Entwicklung von Produkten und Prozessen, von Konstruktions- und Montageprozessen über die Fertigung bis hin zu Inbetriebnahme und Betrieb.

Heute sind die Hauptkunden des Unternehmens vorwiegend in drei Sektoren tätig: Energie, allgemeine Industrie und Verteidigung. Ihre Geschäftsbeziehung zu Hexagon begann zur Zeit ihrer Unternehmensgründung im Jahr 2014, als ein Projekt die präzise Messung großvolumiger Teile erforderte. Hexagon wurde mit einer Messdienstleistung beauftragt und die Ergebnisse überzeugten. 

Bald darauf beschloss das Unternehmen, seinen Gerätepool um ein hochmodernes Messsystem zu erweitern. Sie erwarben einen 3D-Laser-Tracker, der im gesamten Projektablauf zum Einsatz kommen sollte.

“„Wir nutzen das System nicht nur für die abschließende Qualitätskontrolle”, erläutert Ignacio Roces, der seit der Unternehmensgründung als Technischer Projektmanager bei Tewer tätig ist. „Auch bei der Konzeption oder dem Prototyping unterschiedlicher Komponenten über die Fertigung bis hin zu Montageaufbau und Verifizierung unterstützt es unsere Arbeit.”

Mit der Hilfe des Hexagon-Teams in Spanien erweiterte Tewer seine Erfahrung im Bereich Laser-Tracker-Messungen mit Reflektoren um die Möglichkeiten hochpräziser Scanningsysteme. Dank technologischer Weiterentwicklungen konnten seither viele verschiedene Messungen umgesetzt werden, insbesondere für große Außenanwendungen, bei denen das berührungslose Messen zahlreiche Vorteile bietet. 

Derzeit kommen bei Tewer zwei Laser-Tracker-Systeme zum Einsatz: ein Leica Absolute Tracker AT403, das erste damals erworbene Gerät, und ein Leica Absolute Tracker ATS600, der 2020 das Sortiment ergänzte.

Seitdem wurde der ATS600 für zahlreiche Projekte erfolgreich eingesetzt: beispielsweise bei der Qualitätskontrolle von Teilen vor und nach dem Galvanisieren im Schweißprozess oder auch im Feld für die Werkzeugnivellierung im Rahmen der Montage. Der direktscannende Tracker bewährt sich bei der Ausrichtung mobiler Ausrüstungssysteme, die sich durch relative Bewegungen aufgrund hydraulischer Komponenten auszeichnen, sowie bei elektromechanischen Systemen, die besonders präzise Bewegungen erfordern. Darüber hinaus kommt er bei der allgemeinen Systempositionierung, wie beispielsweise der Ausrichtung der Solarpanels,
zum Einsatz. Mit der Entwicklung spezifischer Verfahren für das Scanning stark reflektierender Oberflächen
konnte das Team Verbesserungen bei der Messung von Solarkraftwerken erzielen.

Eine interessante neue Anwendung ist im Forschungs- und Entwicklungszentrum CIEMAT der Plataforma Solar de Almería in Spanien zu sehen. Dort wird ein 13 x 11,5 Meter großer Heliostat zur Bündelung von Sonnenenergie mithilfe einer Kombination von Reflektormessungen und direktem Scanning mit dem ATS600 ausgerichtet”.

Das Ziel dieses Gemeinschaftsprojekts mit dem spanischen Konzern für Infrastruktur- und erneuerbare Energie Acciona ist die Weiterentwicklung der Heliostat-Technologie zum Zweck der Kostenreduzierung. Darüber hinaus gilt es, den Konstruktionsprozesses zu optimieren, sowohl bezüglich der Kosten als auch hinsichtlich der Prozess- und Montageeffizienz.

Der ATS600 kommt bei der Nivellierung der Werkzeuge bei der finalen Montage der Panele zum Einsatz. Dieser Prozess kann nur vor Ort in der rauen Umgebung der Tabernas Wüste stattfinden. Der Tracker wurde bereits vor dieser Prozessphase für die Kontrolle der Komponenten während der Fertigung in der Fabrik eingesetzt. So konnte das Tewer-Team die Korrektheit der Teile bereits vor ihrem Transport zum Montageort im Feld gewährleisten.

Das System wurde zunächst für die Ausrichtung und Montage von peripheren Geräten wie Neigungsmessern genutzt. Danach kam es in der Montagephase bei der Ausrichtung noch vor der Endmontage zu nivellierender Teile zum Einsatz. Der größte Vorteil des ATS600 bei dieser Anwendung ist sein hochpräziser Direktscanning-Modus, der es gestattet, Oberflächen direkt aus bis zu 60 Metern Entfernung ohne einen Reflektor oder Sensor zu messen.

Der Heliostat besteht aus 32 Spiegeln oder Solar-Facetten. Dank der Direktscanning-Funktion des ATS600 positioniert Tewer diese einzelnen Panele im Raum bezüglich der Gesamtstruktur dieser Facetten: Dieser Prozess wird im Kontext solarthermischer Kraftwerke Facettenausrichtung genannt.

„Die Messungen werden präzise, berührungslos und mit hoher Messkapazität ausgeführt,“ erläutert Roces. „Die dabei erreichten Messgeschwindigkeiten konnten wir mit unserer bisherigen Ausrüstung nur bei einem sehr geringen Abstand zum Teil erzielen. Nun messen wir einfach und präzise aus der Entfernung.”