Um eine sichere Energieversorgung der Verbraucher sicherzustellen, sind bei dem DKIST Solar-Teleskop insgesamt zwei separate Energieführungssysteme im Einsatz. Zwei Stahlketten decken die vertikale Achse mit einem Drehwinkel von 420 Grad ab. Ein weiteres Energieführungssystem mit mehreren Einzelketten versorgt die drehbaren Sonnen-Abschottungen im Dachbereich entlang der horizontalen Achse mit Energie, Daten und Kühlmittel.
Vom Designentwurf zur finalen Inbetriebnahme
Bereits 2012 wandte sich das Unternehmen IDOM an den Anbieter von Energieführungssystemen Tsubaki Kabelschlepp. Es galt, das komplette Projekt vom ersten Designentwurf bis hin zur finalen Inbetriebnahme vor Ort durchzuführen. Um die umfangreiche Spezifikation der Anwendung bestmöglich erfüllen zu können, entwickelten IDOM und Tsubaki Kabelschlepp zunächst in interdisziplinären Workshops Lösungsansätze. Anschließend erfolgte eine Validierung der Ideen anhand von 3D-Modellen, bis schließlich die finale Lösung feststand. Bei der Konstruktion der einzelnen Komponenten und Baugruppen wurden wichtige Anforderungen wie eine einfache Montage, passende Transportmaße und wartungsfreundliche Funktionen berücksichtigt. Die Kabelschlepp-Techniker konzipierten ein komplettes Standalone-System und stellten sicher, dass die Systeme in dem Teleskop zuverlässig funktionieren.
Extra System für 420 Grad-Drehbewegung
Um die erforderliche 420 Grad-Drehbewegung der Vertikalachse unter den gegebenen Bauraumbedingungen realisieren zu können, wurde ein spezielles Rundläufersystem entworfen. Eingesetzt wurden zwei Energieführungsketten aus Stahl mit einer Höhe von knapp zwei Metern, einer Länge von über 40 Metern und einem Gewicht von über acht Tonnen. Um die Leitungen mit einem Gewicht von über 30kg/m sicher zu führen, wurden Stahlketten mit individuellen Aluminiumstegen verwendet. Diese gewährleisten eine optimale Führung der schweren Edelstahlschläuche und der teils sehr großen Traxline-Energieleitungen mit einem Querschnitt von bis zu 185mm2. Des Weiteren wird eine Stahlkette von den in dieser Umgebung stark wechselnden Temperaturen nicht beeinträchtigt, sodass sich eine hohe Lebensdauer und zuverlässige Funktionalität erreichen lassen. Die sichere Führung der Energieketten wird über eine nachhaltige Stahlbaulösung mit einem Durchmesser von über 22 m gewährleistet. Das Gesamtgewicht des Systems liegt bei über 25 Tonnen. Das Energieketten-Rundläufersystem ist eines der größten für Teleskopanlagen realisierten Lösungen.
Durch eine zusätzliche Einhausung mit einem Schutzzaun erfüllt das System während des Betriebes die Sicherheitsanforderungen in dieser Umgebung.
Für die Bewegung der Sonnenabschottungen um die Horizontalachse wurden mehrere Energieführungsketten benötigt. Aufgrund der großen Schläuche und der außergewöhnlichen Bedingungen fiel die Wahl sowohl auf eine Stahlkette als auch eine verstärkte Kunststoffkette in Verbindung mit einem massiven Aluminiumstegsystem, welche die teils hohen Belastungen der Leitungen sicher tragen können.
Teleskop in 3000 Metern Höhe
Um die sichere Funktion der Anlage vor Ort zu gewährleisten, montierte Tsubaki Kabelschlepp das gesamte System vorab in Deutschland und unterzog es Tests. Der Transportweg nach Hawaii und anschließende Montageprozess wurden durch eine Vormontage der Bauteile und eine abgestimmte Transportplanung möglichst einfach gestaltet. Die Montage auf Hawaii erfolgte in 3000 Metern Höhe. Dort ergaben sich bei der Montage des Altitude-Energieführungssystems besondere Herausforderungen, da es sich direkt unterhalb der Dachstruktur befindet. Aus diesem Grund wurde das gesamte System in Zusammenarbeit mit IDOM in Spanien testweise montiert und auf seine Funktion getestet.
Nach der gemeinsamen Abnahme der Projektpartner wartet die Lösung von Tsubaki Kabelschlepp nun auf ihren Einsatz. Im Jahr 2019 soll das Solar-Teleskop dann seine Arbeit aufnehmen.
