Veröffentlicht:
6. März 2006
Kategorie:
News
Am „tiefsten Punkt Europas" ist es vor allem eines – mächtig warm und staubig. Bis auf 1400 Meter unter Tage ....
Elektrotechnik im Extremfall
Bals liefert CEE-Steckverbindungen in den Kali- und Salz-Bergbau
Am "tiefsten Punkt Europas" ist es vor allem eines - mächtig warm und staubig. Bis auf 1400 Meter unter Tage ist der Kali- und Salz-Bergbau im Werk Sigmundshall (nahe Wunstorf) vorgedrungen. Bei über 50 Grad Celsius Temperatur und der allgegenwärtigen Staubentwicklung wird dies zum Belastungstest für Mensch und Maschine.
Die Fachleute der K+S Kali GmbH räumen selbst ein: "Da ist Elektrotechnik im Extremen." Und dies gilt nicht zuletzt für die Energieversorgung. Eine permanente Herausforderung auch für Bals Elektrotechnik und die hier eingesetzten CEE-Steckverbindungen.
Die Produkte aus dem Salzbergbau sind weltweit gefragt, ob für die Düngemittelproduktion oder in der Chemie. Auch das Werk Sigmundshall läuft auf Volllast: In drei Schichten, sieben Tage die Woche fördern die Bergleute übers Jahr 3 Mio. Tonnen Rohsalz ans Tageslicht. Daraus können direkt auf dem Bergwerksgelände ca. 1 Mio. Tonnen Produkte gewonnen werden. Die durch die Produktion anfallenden Rückstände werden zu zwei Drittel als Versatz in die leeren Abbaue unter Tage verbracht und der verbleibende Rest auf einer Halde, die anschließend begrünt werden kann, aufgehaldet.
Seit genau 100 Jahren wird in Sigmundshall Salz gefördert: Die Schacht-Teufung geht sogar bis ins Jahr 1898 zurück, doch 1905 begann die Förderung. Jahrzehnte für Jahrzehnte kamen die Bergleute immer tiefer voran - bis heute, bis auf 1400 Meter unter Tage, "So tief ist kein anderes aktives Kali-Bergwerk in Europa", sind die K+S Kali-Elektrotechniker überzeugt.
Bals liefert CEE-Steckverbindungen in den Kali- und Salz-Bergbau
Am "tiefsten Punkt Europas" ist es vor allem eines - mächtig warm und staubig. Bis auf 1400 Meter unter Tage ist der Kali- und Salz-Bergbau im Werk Sigmundshall (nahe Wunstorf) vorgedrungen. Bei über 50 Grad Celsius Temperatur und der allgegenwärtigen Staubentwicklung wird dies zum Belastungstest für Mensch und Maschine.
Die Fachleute der K+S Kali GmbH räumen selbst ein: "Da ist Elektrotechnik im Extremen." Und dies gilt nicht zuletzt für die Energieversorgung. Eine permanente Herausforderung auch für Bals Elektrotechnik und die hier eingesetzten CEE-Steckverbindungen.
Die Produkte aus dem Salzbergbau sind weltweit gefragt, ob für die Düngemittelproduktion oder in der Chemie. Auch das Werk Sigmundshall läuft auf Volllast: In drei Schichten, sieben Tage die Woche fördern die Bergleute übers Jahr 3 Mio. Tonnen Rohsalz ans Tageslicht. Daraus können direkt auf dem Bergwerksgelände ca. 1 Mio. Tonnen Produkte gewonnen werden. Die durch die Produktion anfallenden Rückstände werden zu zwei Drittel als Versatz in die leeren Abbaue unter Tage verbracht und der verbleibende Rest auf einer Halde, die anschließend begrünt werden kann, aufgehaldet.
Seit genau 100 Jahren wird in Sigmundshall Salz gefördert: Die Schacht-Teufung geht sogar bis ins Jahr 1898 zurück, doch 1905 begann die Förderung. Jahrzehnte für Jahrzehnte kamen die Bergleute immer tiefer voran - bis heute, bis auf 1400 Meter unter Tage, "So tief ist kein anderes aktives Kali-Bergwerk in Europa", sind die K+S Kali-Elektrotechniker überzeugt.
Hohe Temperaturen und permanenter Salzstaub
Bei Sigmundshall handelt es sich um ein besonders "warmes" Bergwerk. Grund ist der Salzstock, der sich im Laufe der geologischen Entwicklung senkrecht gestellt hat. Bei Salz handelt es sich um einen sehr guten Wärmeleiter - dies sorgt dafür, dass unter Tage Temperaturen von 35 bis 50 Grad alltäglich sind. Unter diesen Randbedingungen verfügt das Bergwerk Sigmundshall dennoch über eine voll ausgestattete Werkstatt inklusive Großmaschinen- / Kfz-Wartung, Schlosserei, Elektrowerkstatt und Magazin auf der 940 m-Sohle unter Tage. Viele mobile Arbeitsmaschinen wie Sprenglochbohrwagen, Strossenbohrwagen und mächtige schneidende Gewinnungsmaschinen arbeiten sich Meter für Meter durchs Gestein - und wollen natürlich mit entsprechender Energie versorgt sein. Zugleich kosten Ausfallzeiten der Maschinen bares Geld, weil in diesen Zeiträumen keine Rohsalzgewinnung möglich ist. Also ist der Bergbau auf zuverlässig funktionierende Maschinentechnik, ebenso aber auf eine zuverlässig funktionierende Energieversorgung und Anschlusstechnik angewiesen.
Für Bals Elektrotechnik als Spezialanbieter der CEE-Verbindungstechnik stellt dies immer wieder aufs Neue eine Herausforderung dar. "Die Bedingungen sind hier extrem. Durch den Hartsalzstaub wird die Nickelschicht an den Kontakten beim Betätigen der Steckvorrichtungen beschädigt. An den geschädigten Stellen können sich Salzkristalle ablagern. Durch den dadurch auftretenden höheren Übergangswiderstand zwischen den Kontakten entstehen Brandmarken, die die Funktion der Produkte bis hin zur Unbrauchbarkeit beeinträchtigen können. Daher forschen wir permanent gemeinsam mit unserem Auftraggeber, um zu noch robusteren Lösungen zu kommen und damit die Standzeiten der Geräte zu optimieren.", schildert Walter Müller vom Technischen Vertrieb bei Bals. Aufgrund der Randbedingungen sind vorgenannte an den Steckvorrichtungen in Sigmundshall ein ungleich größeres Thema als in den anderen K+S-Bergwerken, die das Unternehmen ebenso beliefert.
Bei Sigmundshall handelt es sich um ein besonders "warmes" Bergwerk. Grund ist der Salzstock, der sich im Laufe der geologischen Entwicklung senkrecht gestellt hat. Bei Salz handelt es sich um einen sehr guten Wärmeleiter - dies sorgt dafür, dass unter Tage Temperaturen von 35 bis 50 Grad alltäglich sind. Unter diesen Randbedingungen verfügt das Bergwerk Sigmundshall dennoch über eine voll ausgestattete Werkstatt inklusive Großmaschinen- / Kfz-Wartung, Schlosserei, Elektrowerkstatt und Magazin auf der 940 m-Sohle unter Tage. Viele mobile Arbeitsmaschinen wie Sprenglochbohrwagen, Strossenbohrwagen und mächtige schneidende Gewinnungsmaschinen arbeiten sich Meter für Meter durchs Gestein - und wollen natürlich mit entsprechender Energie versorgt sein. Zugleich kosten Ausfallzeiten der Maschinen bares Geld, weil in diesen Zeiträumen keine Rohsalzgewinnung möglich ist. Also ist der Bergbau auf zuverlässig funktionierende Maschinentechnik, ebenso aber auf eine zuverlässig funktionierende Energieversorgung und Anschlusstechnik angewiesen.
Für Bals Elektrotechnik als Spezialanbieter der CEE-Verbindungstechnik stellt dies immer wieder aufs Neue eine Herausforderung dar. "Die Bedingungen sind hier extrem. Durch den Hartsalzstaub wird die Nickelschicht an den Kontakten beim Betätigen der Steckvorrichtungen beschädigt. An den geschädigten Stellen können sich Salzkristalle ablagern. Durch den dadurch auftretenden höheren Übergangswiderstand zwischen den Kontakten entstehen Brandmarken, die die Funktion der Produkte bis hin zur Unbrauchbarkeit beeinträchtigen können. Daher forschen wir permanent gemeinsam mit unserem Auftraggeber, um zu noch robusteren Lösungen zu kommen und damit die Standzeiten der Geräte zu optimieren.", schildert Walter Müller vom Technischen Vertrieb bei Bals. Aufgrund der Randbedingungen sind vorgenannte an den Steckvorrichtungen in Sigmundshall ein ungleich größeres Thema als in den anderen K+S-Bergwerken, die das Unternehmen ebenso beliefert.
Ständiger Dialog mit dem Auftraggeber
Die perfekte Lösung gleichsam aus der Schublade hat vor dem Hintergrund der harten Rahmenbedingungen niemand zu bieten. Der CEE-Anbieter aus dem Sauerland ist aber im engen Dialog mit dem Auftraggeber bemüht, die Technik immer weiter zu verbessern. Die Bals eigene Entwicklungsabteilung forscht permanent nach Verbesserungen. Das weiß auch K+S zu schätzen. "Wir finden hier Einsatzbedingungen vor, die kaum vergleichbar sind. Insofern sind wir auf eigene Erfahrungen angewiesen, aus denen wir gemeinsam mit unserem Kunden die optimale Lösung entwickeln und diese weiter optimieren können. Uns kommen freilich wertvolle Eindrücke aus anderen Extrembereichen zugute, in denen sich Bals-Steckverbindungen ebenfalls bewähren", so Müller weiter. Dabei denkt er insbesondere an Nato-Steckvorrichtungen oder Steckvorrichtungen für Werften, Hafenanlagen und Kühlcontainer.
Das Hauptrisiko in Sigmundshall stellt die Salzbeschaffenheit dar, die, wie bereits beschrieben, die Funktion der Steckvorrichtungen extrem beeinträchtigen kann - zumal wenn die Beschädigungen durch das regelmäßige Ein- und Ausstecken auch auf andere Geräte übertragen werden. Die Elektrotechniker fürchten diese Art der "Infektion", die sich wie ein Lauffeuer ausbreiten kann. Daher wird permanent versucht, die Kontakte weiter zu verbessern. "Edelstahl, Versilberung - viele Alternativen wurden schon ausgetestet. Doch Silber reibt sich im Betrieb zu schnell ab. Edelstahl verfügt über eine zu geringe Leitfähigkeit und birgt damit das Risiko einer hohen Wärmeentwicklung. Insofern hat sich Nickel doch immer wieder als die beste Lösung herausgestellt", ergänzt Klaus Piepenstock von Bals. "Mit einer höheren Nickelauflage an den Kontakten, mit hochtemperaturbeständigen Einsätzen und einem sehr robusten Gehäusematerial sind wir sicher, die Lebensdauer der Steckvorrichtungen noch einmal deutlich verbessern zu können."
Die perfekte Lösung gleichsam aus der Schublade hat vor dem Hintergrund der harten Rahmenbedingungen niemand zu bieten. Der CEE-Anbieter aus dem Sauerland ist aber im engen Dialog mit dem Auftraggeber bemüht, die Technik immer weiter zu verbessern. Die Bals eigene Entwicklungsabteilung forscht permanent nach Verbesserungen. Das weiß auch K+S zu schätzen. "Wir finden hier Einsatzbedingungen vor, die kaum vergleichbar sind. Insofern sind wir auf eigene Erfahrungen angewiesen, aus denen wir gemeinsam mit unserem Kunden die optimale Lösung entwickeln und diese weiter optimieren können. Uns kommen freilich wertvolle Eindrücke aus anderen Extrembereichen zugute, in denen sich Bals-Steckverbindungen ebenfalls bewähren", so Müller weiter. Dabei denkt er insbesondere an Nato-Steckvorrichtungen oder Steckvorrichtungen für Werften, Hafenanlagen und Kühlcontainer.
Das Hauptrisiko in Sigmundshall stellt die Salzbeschaffenheit dar, die, wie bereits beschrieben, die Funktion der Steckvorrichtungen extrem beeinträchtigen kann - zumal wenn die Beschädigungen durch das regelmäßige Ein- und Ausstecken auch auf andere Geräte übertragen werden. Die Elektrotechniker fürchten diese Art der "Infektion", die sich wie ein Lauffeuer ausbreiten kann. Daher wird permanent versucht, die Kontakte weiter zu verbessern. "Edelstahl, Versilberung - viele Alternativen wurden schon ausgetestet. Doch Silber reibt sich im Betrieb zu schnell ab. Edelstahl verfügt über eine zu geringe Leitfähigkeit und birgt damit das Risiko einer hohen Wärmeentwicklung. Insofern hat sich Nickel doch immer wieder als die beste Lösung herausgestellt", ergänzt Klaus Piepenstock von Bals. "Mit einer höheren Nickelauflage an den Kontakten, mit hochtemperaturbeständigen Einsätzen und einem sehr robusten Gehäusematerial sind wir sicher, die Lebensdauer der Steckvorrichtungen noch einmal deutlich verbessern zu können."
Untersuchung des Material-Prüfungsamtes
Die Erfahrungswerte hat auch das Material-Prüfungsamt Nordrhein-Westfalen mit Sitz in Dortmund bestätigt, das Bals eigens mit einer Untersuchung der Steckvorrichtungen betraut hatte. Ergebnis: Die Einsatzbedingungen sind nun einmal so extrem, dass es immer wieder in Einzelfällen zu Beschädigungen kommen kann. Das wissen auch die Bals- und die K+S-Techniker - und versuchen doch ständig, die Verbindungstechnik noch zuverlässiger zu machen. Aktuell ist im Gespräch, die Nickelschicht auf den Kontakten weiter zu verstärken, um somit die vorgenannten Probleme noch weiter zu reduzieren bzw. abstellen zu können. Auch die Kontaktträger der Steckverbindungen wurden bereits in der Vergangenheit optimiert: Zunächst fertigte man sie aus reinem Polyamid, das aber den Temperaturbeanspruchungen nicht in dem gewünschten Maße gerecht wurde. Daher wird heute ein hochwärmerbeständiger Spezialkunststoff verwendet. Außerdem wurden die Dichtungen an den Geräten verstärkt, um möglichen Beeinträchtigungen der Funktion durch hohe Staubentwicklung entgegen zu wirken. Beim Bergwerk Sigmundshall ist es nicht zuletzt die erst vor wenigen Jahren aufgenommene zusätzliche Hartsalzförderung, die Kopfzerbrechen bereitet. "Hierbei sind die Bedingungen für die Steckvorrichtungen noch härter und aggressiver. Wir haben es mit einer ständigen Staubentwicklung zu tun. Der Hartsalzstaub ist sehr fein und wirkt auf die Steckkontaktflächen wie Schmirgelpapier", räumt denn auch Grubenmaschineningenieur Jörg Wisniewski von K+S ein. Daher wird weiter an Optimierungen geforscht und gearbeitet werden müssen. Geschäftsführer Wolfgang Bals unterstreicht in diesem Zusammenhang: "Gutes durch Besseres zu ersetzen - so lautet der Wahlspruch, dem wir uns verschrieben haben und der letztlich auch so renommierten Unternehmen wie Kali + Salz zu Kostensenkungspotenzialen verhilft."
Enge Partnerschaft mit dem Großhandel
"Das ist typisch für unsere Arbeitsweise: Wir wollen uns nicht hinter Problemen verstecken, sondern versuchen gemeinsam mit unserem Auftraggeber die bestmögliche Lösung - zu vertretbaren Kosten - zu finden", schildert Geschäftsführer Wolfgang Bals im Gespräch mit dem ELEKTRO JOURNAL weiter. "Wir sind nah beim Kunden, analysieren gemeinsam mit ihm die zu lösenden Anforderungen und Aufgaben, um daraus maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln", schildert Wolfgang Bals weiter. Zugleich arbeitet das Unternehmen dabei eng mit dem Großhandel zusammen. "Wir bleiben unserem Bekenntnis zum dreistufigen Vertriebsweg und zu unseren Partnern aus dem Großhandel treu", macht Bals klar. "Daneben ist aber natürlich eine enge Kundenbetreuung direkt durch uns notwendig, um überhaupt gemeinsam zur gewünschten Lösung zu finden."
Die Erfahrungswerte hat auch das Material-Prüfungsamt Nordrhein-Westfalen mit Sitz in Dortmund bestätigt, das Bals eigens mit einer Untersuchung der Steckvorrichtungen betraut hatte. Ergebnis: Die Einsatzbedingungen sind nun einmal so extrem, dass es immer wieder in Einzelfällen zu Beschädigungen kommen kann. Das wissen auch die Bals- und die K+S-Techniker - und versuchen doch ständig, die Verbindungstechnik noch zuverlässiger zu machen. Aktuell ist im Gespräch, die Nickelschicht auf den Kontakten weiter zu verstärken, um somit die vorgenannten Probleme noch weiter zu reduzieren bzw. abstellen zu können. Auch die Kontaktträger der Steckverbindungen wurden bereits in der Vergangenheit optimiert: Zunächst fertigte man sie aus reinem Polyamid, das aber den Temperaturbeanspruchungen nicht in dem gewünschten Maße gerecht wurde. Daher wird heute ein hochwärmerbeständiger Spezialkunststoff verwendet. Außerdem wurden die Dichtungen an den Geräten verstärkt, um möglichen Beeinträchtigungen der Funktion durch hohe Staubentwicklung entgegen zu wirken. Beim Bergwerk Sigmundshall ist es nicht zuletzt die erst vor wenigen Jahren aufgenommene zusätzliche Hartsalzförderung, die Kopfzerbrechen bereitet. "Hierbei sind die Bedingungen für die Steckvorrichtungen noch härter und aggressiver. Wir haben es mit einer ständigen Staubentwicklung zu tun. Der Hartsalzstaub ist sehr fein und wirkt auf die Steckkontaktflächen wie Schmirgelpapier", räumt denn auch Grubenmaschineningenieur Jörg Wisniewski von K+S ein. Daher wird weiter an Optimierungen geforscht und gearbeitet werden müssen. Geschäftsführer Wolfgang Bals unterstreicht in diesem Zusammenhang: "Gutes durch Besseres zu ersetzen - so lautet der Wahlspruch, dem wir uns verschrieben haben und der letztlich auch so renommierten Unternehmen wie Kali + Salz zu Kostensenkungspotenzialen verhilft."
Enge Partnerschaft mit dem Großhandel
"Das ist typisch für unsere Arbeitsweise: Wir wollen uns nicht hinter Problemen verstecken, sondern versuchen gemeinsam mit unserem Auftraggeber die bestmögliche Lösung - zu vertretbaren Kosten - zu finden", schildert Geschäftsführer Wolfgang Bals im Gespräch mit dem ELEKTRO JOURNAL weiter. "Wir sind nah beim Kunden, analysieren gemeinsam mit ihm die zu lösenden Anforderungen und Aufgaben, um daraus maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln", schildert Wolfgang Bals weiter. Zugleich arbeitet das Unternehmen dabei eng mit dem Großhandel zusammen. "Wir bleiben unserem Bekenntnis zum dreistufigen Vertriebsweg und zu unseren Partnern aus dem Großhandel treu", macht Bals klar. "Daneben ist aber natürlich eine enge Kundenbetreuung direkt durch uns notwendig, um überhaupt gemeinsam zur gewünschten Lösung zu finden."
Lob für hohe Montagefreundlichkeit
Zugleich finden die K+S-Elektriker viel Lob für die Montagefreundlichkeit der Bals-Systeme. Die schraublose Anschlusstechnik und die integrierte Zugentlastung sorgen für eine schnelle und einfache Montage - und auf eine einfache Handhabung kommt es angesichts der extremen Arbeitsbedingungen auch an. Über rund 60 Kilometer 20 kV und 6 KV-Kabel wird der gesamte unter Tage-Betrieb in Sigmundshall mit elektrischer Energie versorgt. Rund 100 Schalt- und Abgangsstationen sind daran angeschlossen und sind als Netz miteinander gekoppelt, um eventuelle Ausfälle kompensieren zu können. An entsprechenden Trafo-Stationen wird die Spannung transformiert und weiterverteilt. Ein Vorteil des Abbaumaterials in der gesamten Elektrotechnik unter Tage: Der Salzstaub, dessen Eindringen in Schaltkästen und dessen teils zentimeterdickes Ablagern auf den Leitungen kaum verhindert werden kann, ist gottlob nicht leitend und wirkt gleichsam sogar als Isolation. Das macht die Bedingungen für die Elektriker deutlich einfacher als beispielsweise im Erzbergbau.
Zukunft ist gesichert
Ihre Produkte sind weltweit gefragt, es wird soviel gefördert, wie nur möglich ist - auch der Zukunft blicken die Bergleute von Sigmundshall optimistisch entgegen. Nach heutigem Stand reichen die Vorkommen mindestens noch für eine Förderung über weitere 15-20 Jahre. Und wer weiß, wie sich die Technik weiter entwickelt. "Vor einigen Jahren hieß es, dass auf der 940 m-Sohle technisch Schluss ist. Und heute sind wir schon bis auf 1400 Meter unter Tage. Vielleicht geht es ja in einigen Jahren noch weiter", räumt der Leiter des Maschinen- und Elektrobetriebs, Klaus Plümecke, ein.
