Puesta en marcha de un innovador concepto de cuidado del césped

El sistema modular de la tecnología de accionamiento Demag proporciona a RHENAC GreenTec AG la solución de movilidad adecuada para el procedimiento de un innovador concepto de cuidado del césped. Los motorreductores, los conjuntos de rueda y los convertidores de frecuencia Demag mueven una estructura de 190 toneladas de peso compuesta por elementos de acero y eléctricos a una velocidad de 12 m/min. En cifras, 2755 módulos de luz LED y más de 200.000 lámparas LED suministran luz de crecimiento para 7000 m² de césped. Tecnología innovadora para un césped galardonado en el fútbol profesional.

La empresa

Muchas empresas innovadoras se dedican a la tecnología ecológica. Esto se aplica a RHENAC GreenTec AG en Hennef (Sieg), y de forma bastante literal. Con sus innovadores desarrollos y productos bajo la marca RHENAC Sports LED, RHENAC se asegura de que las plantas crezcan y prosperen exponiéndolas a luz artificial (y de bajo consumo). Desde hace más de diez años, la empresa apuesta por la tecnología de iluminación CLS (Complete Light Spectrum), adaptada a este campo de aplicación con el apoyo científico de muchos años. Es el único sistema de exposición de plantas del mundo que puede crear un espectro de luz flexible para césped deportivo e incluso imitar la luz solar. La tecnología de iluminación no solo cumple mejor su función, sino que también consume mucha menos energía que las fuentes de luz convencionales.

De este modo, RHENAC ha alcanzado una de las posiciones de liderazgo en el mercado de la iluminación para el crecimiento de plantas, es titular de numerosas patentes en este campo y construye soluciones de sistemas complejos para la iluminación y el riego, incluso para estadios de fútbol. En este caso, el césped es muy exigente: debe ser especialmente verde y resistente a los tacos de fútbol el día del partido, y, por supuesto, crecer uniformemente. Los sistemas de iluminación RHENAC, móviles y altamente automatizados, ayudan a los jardineros.

La tarea

¿Cómo se puede colocar un sistema de iluminación LED sobre una superficie de césped de 7000 m², desplazarlo por toda la superficie y suministrar al césped la luz necesaria de forma uniforme? Por supuesto, no se debe tocar la zona verde de 70 metros de ancho. También es necesario que el sistema se aloje de forma que ocupe poco espacio durante el descanso.

Precisamente, los desarrolladores de RHENAC en Gelsenkirchen han solucionado esta tarea. La instalación consta de dos pórticos de construcción idéntica con vigas principales de acero. Con un peso total de 190 toneladas, cubren toda la anchura del campo de fútbol y se desplazan a una velocidad de más de 12 m/min sobre rieles a lo largo de la superficie de césped. Doce vigas B desplegables y seis vigas C de movimiento continuo, equipadas cada una con unos 1400 módulos de luz LED y un total de más de 100 000 luminarias LED, pueden iluminar un total de 3500 m², es decir, la mitad del campo de fútbol. Otra particularidad es que la altura de funcionamiento de los pórticos se puede elevar de 1,50 metros (en posición de trabajo) a 4,65 metros (en posición de reposo) para permitir el paso de autobuses. Esto significa que la superficie de hormigón, que por lo demás proporciona al terreno de juego luz suficiente en el exterior, sirve como aparcamiento adicional.

Una de las tareas de los desarrolladores era encontrar un sistema de propulsión adecuado. Entre otras cosas, se espera que los accionamientos proporcionen un funcionamiento sincronizado preciso al mover el puente de 190 toneladas y 80 metros de longitud, así como fiabilidad a cualquier temperatura ambiente y en condiciones meteorológicas adversas, un perfil de requisitos muy exigente.

La solución

El mejor lugar para buscar un sistema de accionamiento de este tipo es el portal: la estructura básica es similar a la de una grúa pórtico («bajada»). El sistema de bloques de ruedas Demag DRS se desarrolló como concepto de accionamiento para grúas y como componente universal para soluciones de aplicación. Desde entonces, el sistema de bloques de ruedas ha demostrado su fiabilidad y robustez y, a lo largo de los años, se ha abierto a numerosos campos de aplicación.

El concepto básico del bloque de ruedas consiste en resistentes ruedas motrices integradas en una carcasa robusta y compacta que pueden combinarse con diversos motores eléctricos, motorreductores y variadores de frecuencia del sistema modular de accionamiento Demag. Para el sistema de iluminación de césped aquí presentado, los ingenieros de Demag recomendaron los bloques de rueda DRS 400 con un diámetro de rueda de 400 mm y una capacidad de carga de 30 toneladas en combinación con motores freno de engranaje angular compactos.

La relación entre el peso de los pórticos (190 toneladas) y la potencia de accionamiento (16 x 3 kW = 48 kW) demuestra la alta eficiencia de este sistema de accionamiento sobre rieles. Esto queda subrayado por la clase de eficiencia energética IE2 de los motores eléctricos Demag con regulación de velocidad y desarrollados especialmente para tales aplicaciones. La pintura multicapa en laca acuosa 2K mantiene los motorreductores azul azur inoxidables incluso en condiciones meteorológicas adversas en exteriores.

Los ocho accionamientos por pórtico se sincronizan a través de los variadores de frecuencia, que también pueden generar un par muy elevado desde la parada y garantizar así un arranque suave y un funcionamiento uniforme.

Características especiales

De entre el amplio programa de opciones que Demag ofrece para los bloques de ruedas, los ingenieros de RHENAC y Demag optaron por soportes de torsión a medida y un juego de limpieza de carriles para cada bloque de ruedas.

Entre las particularidades del sistema de iluminación de césped RHENAC se incluye el hecho de que se instala con todo el césped dentro o sobre una bañera móvil, lo que permite sacar toda la superficie de césped del estadio y volver a entrar: de este modo, el estadio se convierte en un recinto polivalente, y el terreno de juego queda protegido y mantenido (sin la sombra proyectada por las gradas). También se ha realizado con la tecnología de accionamiento Demag. El club, junto con los jardineros, ya ha recibido un premio por el césped.

Tres preguntas para Werner Günther, ingeniero de ventas responsable del proyecto con RHENAC GreenTec AG y el estadio multifuncional de Gelsenkirchen

Demag: Sr. Günther, ¿qué requisitos le planteó primero del socio del proyecto?

Werner Günther: Inicialmente, recibí un documento con los parámetros técnicos para poner en marcha dos portales de iluminación y riego de zonas de césped deportivo. El peso propio de un pórtico se proyectó en 80 000 kg. Este coloso debía desplazarse a una velocidad continua en un rango de 0,8 a 20 m/min a lo largo de una distancia de 120 m. La particularidad era que los pórticos se debían desplazar en el exterior y se debía contar con una superficie expuesta al viento de 320 m². Los pórticos también deben poder funcionar con vientos más fuertes, de hasta 6 en la escala de Beaufort. La resistencia del cable de arrastre fue de 2000 N en la primera solicitud. Así empezó todo. Al final, la carga total se había más que duplicado hasta alcanzar una carga estática de 192 000 kg debido a la teórica formación de hielo.

Demag: ¿Qué características del producto deben destacarse especialmente en la solución de accionamiento para los portales?

Werner Günther: so de componentes de tecnología de accionamiento de eficacia probada. Con independencia de las condiciones meteorológicas, el concepto de propulsión hace su trabajo de forma fiable. Finalmente, durante el proyecto y la implementación, nos decidimos por 16 accionamientos Demag del tipo WUE80QD con motores freno ZBE 100 B4 B050, que accionan 16 bloques de rueda Demag DRS 400. Los bloques de rueda están equipados con conexiones superiores y tienen otros accesorios, por ejemplo, cepillos de limpieza de rieles. Dos variadores de frecuencia Demag se encargan de las velocidades sin escalonamiento en el rango de velocidad deseado de 0,8 a 20 m/min. Los ingenieros de RHENAC integraron el control de seguridad Demag SCU en el control superior de la planta, que evita de forma independiente, por ejemplo, que los dos pórticos colisionen durante el funcionamiento. 

Demag: ¿Qué requisito del cliente fue especialmente interesante en este proyecto?

Werner Günther: La distancia entre ejes de los portales, con una luz de más de 80 m por puente, era una característica especial. La tolerancia de la posición inclinada de 1 m como máximo no debe superarse durante el funcionamiento. Esto requiere una alta precisión de sincronización de los dos mecanismos de traslación.

Además, el funcionamiento en exteriores plantea, por su propia naturaleza, exigencias elevadas a los componentes. Los componentes Demag están diseñados para el servicio a temperaturas de hasta -20 grados centígrados y deben soportar también condiciones ambientales de calor, humedad, hielo o nieve.

Por motivos de seguridad, es importante saber que durante el desplazamiento de los pórticos hay personas que se mueven a lo largo del césped. Los requisitos de seguridad para el sistema de control son elevados. Para cumplir con los requisitos de seguridad, se utilizan 8 escáneres láser de seguridad que supervisan el funcionamiento y transmiten información al control de seguridad Demag SCU.

A lo largo del proyecto, nuestro equipo colaboró estrechamente con RHENAC GreenTec AG, pero también con los demás gremios que hicieron posible este proyecto. Desde el constructor de acero hasta el constructor de sistemas de control, pasando por los hidráulicos. Una buena planificación y coordinación eran imprescindibles para ello, lo que hizo que este proyecto en Gelsenkirchen fuera especial.

El sistema modular de la tecnología de accionamiento Demag muestra también en este caso de aplicación la variedad de opciones con las que pone en movimiento de forma fiable las soluciones para requisitos específicos.