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Steuerung So schützt Siemens-Technik den Hamburger Hafen vor Hochwasser

| Autor/ Redakteur: Annette Horneber* / Sariana Kunze

Im Hamburger Hafen wird Hochwasserschutz großgeschrieben. Deshalb wurde das Sturmflutsperrwerk Billwerder Bucht mit einem neuen Automatisierungssystem ausgestattet. Mit dem Umstieg auf Simatic S7-1500 und TIA Portal von Siemens konnte die verantwortliche Hamburg Port Authority Kosten einsparen.

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Ruhe im Hamburger Hafen: Das 1965 erbaute Sperrwerk Billwerder Bucht schützt noch heute den Hamburger Hafen vor Hochwasser und Sturmfluten – neuerdings auch mit Automatisierungstechnik von Siemens.
Ruhe im Hamburger Hafen: Das 1965 erbaute Sperrwerk Billwerder Bucht schützt noch heute den Hamburger Hafen vor Hochwasser und Sturmfluten – neuerdings auch mit Automatisierungstechnik von Siemens.
(Bild: gemeinfrei / CC0)

Mit 145 m Länge gehört das Sperrwerk Billwerder Bucht in Hamburg zu den größten Hochwasserschutzanlagen in Deutschland. Es verbindet den Stadtteil Rothenburgsort mit der Elbinsel Kaltehofe und schützt neben den Hamburger Hafenanlagen und angrenzenden Industriegebieten auch ein Kraftwerk. Die 30 bis 35 m langen und 13 m hohen Tore des Sperrwerks haben ein Gesamtgewicht von 1.600 t. Sie lassen sich bei drohendem Hochwasser innerhalb weniger Minuten absenken und wieder heben. Die Anlage musste 2002 mit neuer Hydraulik und Steuerungstechnik ausgestattet werden. Denn schon vor dem üblichen Innovationszyklus von 15 Jahren war die verwendete Steuerungstechnik nicht mehr zufriedenstellend. „Mit dem Umstieg auf Simatic S7-1500 und TIA Portal setzen wir inzwischen auf aktuelle Technik und können mit einer langen Laufzeit ohne Systemwechsel rechnen. Denn jeder Systemwechsel birgt das Risiko eines erhöhten Engineering-Aufwands“, so Michael vor den Brocke, Projektleiter bei Hamburg Port Authority .

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Aus anderen Anwendungen kannten die Mitarbeiter bereits den Vorgänger der S7-1500, die Simatic S7-300. Vor den Brocke berichtet: „Wir haben erste Tests mit der S7-1500 gemacht und waren überrascht, wie einfach es ist, Programme auf die S7-1500 zu übertragen. Bereits nach zehn Minuten war die Migration ausgeführt.“ Anders verhielt es sich bei den beiden Liniensteuerungen für das Sperrwerk. Sie stammten von einem anderen Hersteller, waren unvollständig dokumentiert und nicht auslesbar. Deshalb wurden sie komplett neu programmiert.

Kommunikation ist die Hauptaufgabe der Steuerung

Nicht zuletzt wegen des regen Schiffsverkehrs sind die Anforderungen an die Betriebssicherheit des Sperrwerks extrem hoch. Die Liniensteuerungen haben deshalb jede Menge Sicherheitsabfragen zu verarbeiten und untereinander zu kommunizieren. Sie sind dafür über Scalance-Profinet-Switches mit redundanter Stromversorgung miteinander verbunden. „Mit 70 Prozent machen Kommunikationsaufgaben den größten Anteil der Steuerungsaufgaben aus“, so die Einschätzung vor den Brocke. Er erklärt weiter: „Beim Anlegen der Datenbausteine mit den vielen Variablen haben uns die in Step 7 integrierten Excel-Massenfunktionen viel Zeit gespart.“ Michael vor den Brocke und der Projekteur Patrick Beisel haben sich die Themen Steuerungsprogrammierung und HMI-Projektierung geteilt. TIA Portal optimiert diese häufig praktizierte Arbeitsteilung mit der Device-Proxy-Funktion. Damit lassen sich Projekte von zwei unterschiedlichen Rechnern zu einem Projekt zusammenführen.

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