Sicherheit vor Start und Landung

Demag Sicherheitssteuerung in Hubschrauber-Landeplattformen

Die Hubschrauber-Landeplattformen der AMM GmbH verfahren auf Demag Radblöcken. Das schafft die Voraussetzung für eine sehr flache Bauweise – und für ein hohes Sicherheitsniveau. Denn über die sehr vielseitige Sicherheitssteuerung Demag SCU können zahlreiche individelle Sicherheitsfunktionen realisiert werden, zum Beispiel eine lasergestützte Positionsbestimmung der Plattform und eine Kontrolle des Fahrwegs mit optionalen Sicherheits-Personenscannern.

Hubschrauber gehören bekanntlich zur Kategorie der Senkrechtstarter. Deshalb können sie auf Freiflächen starten und landen, die nur wenig größer sind als ihre Gesamtlänge oder der Rotordurchmesser. Nachteilig ist diese Fähigkeit jedoch bei der Unterbringung in Hallen: Im Unterschied zum Flugzeug kann der Helikopter nicht einfach in den Hangar rollen oder aus ihm heraus. Deshalb sind die Hallen häufig mit verfahrbaren Landeplattformen ausgestattet.

In diesem Nischenmarkt zwischen Luftfahrt- und Fördertechnik hat sich die AMM GmbH in Merkendorf bei Ansbach einen guten Ruf erarbeitet. Sie entwickelt und fertigt Hubschrauber-Landeplattformen „made in Germany“ und konzentriert sich dabei auf den Kundenkreis der Luftrettungsdienste.

Zentrale Anforderungen: Flache Bauform, höchste Zuverlässigkeit

Bei der Antriebs- und Steuerungstechnik nutzt AMM Komponenten und Systeme von Demag. Bei schienengebundenen Plattformen nutzt die Firma AMM das bewährten Radblocksystem DRS. Vier der sechs eingebauten Radblöcke werden über jeweils einen Flachgetriebe-Bremsmotor angetrieben. Als besonders vorteilhaft wirkt sich hier die flache Bauweise aus: Die Plattformen sind teilweise niedriger als 250 mm. Wichtig für AMM ist auch der Direktantrieb. Matthias Schloss, Geschäftsführer: „Die Antriebstechnik muss absolut zuverlässig sein. Deshalb verzichten wir bewusst auf Ketten, Wellen und andere Komponenten.“ Aus demselben Grund sind die Plattformen immer mit verschiedenen Not-Betrieb Funktionen ausgestattet.

Die Ansteuerung der Radblöcke erfolgt über eine Demag Applikationsbaugruppe für polumschaltbare Antriebe mit erhöhten Sicherheitsanforderungen. Diese Baugruppe wird in den Steuerschrank integriert, der in der Plattform mitfährt. Der Steuerschalter, mit dem die Plattform bedient wird, stammt ebenfalls aus dem Demag-Baukasten. Allerdings nutzt AMM hier eine kundenspezifische Version mit Spiralleitung und Freigabetaster, alternativ auch eine Funkfernbedienung.

Sicherheitstechnik: Aus einem Guss

Große Sorgfalt verwenden die AMM-Konstrukteure auf das Sicherheitskonzept der Landeplattformen. Es muss zum einen sichergestellt sein, dass die Plattform mit der langsamen Geschwindigkeit in den Hangar ein- und ausfährt sowie die Endlage (im Außenbereich) langsam angefahren wird. Zweitens ist erforderlich, dass die Plattform über Not-Aus-Taster im Bedarfsfall sofort zum Stillstand gebracht werden kann. Und drittens müssen Anfahren und Abbremsen mit kontrollierter und reduzierter Beschleunigung bzw. Verzögerung erfolgen, um sowohl den Helikopter als auch das medizinische Equipment zu schonen.

Auch bei der Realisierung dieser und weiterer Sicherheitsfunktionen arbeitet AMM mit Demag zusammen – aus gutem Grund, denn die für diese Aufgaben entwickelte Sicherheitssteuerung Demag SCU bietet dafür eine ideale Plattform. Sie wurde von Grund auf für die Anforderungen der Hebe- und Fördertechnik entwickelt, bietet eine große Vielfalt an Funktionsblöcken und lässt sich einfach auch an komplexe oder unkonventionelle Anwendungsfälle anpassen.

Erweitertes Steuerungs- und Sicherheitskonzept

Zu den Grundfunktionen der Demag SCU, die AMM für den sicheren Betrieb der Hubschrauberplattformen nutzt, gehören ein redundanter Not-Halt, die Stellungsüberwachung der Leistungsschütze für die beiden Geschwindigkeiten und das schon erwähnte zwangsläufige Anlaufen der Antriebe mit reduzierter Geschwindigkeit. Auch das kontrollierte Stillsetzen der Antriebe über generatorisches Bremsen wird sicher überwacht.

Darüber hinaus sind die Plattformen aber mit weiteren Sicherheitsfunktionen ausgerüstet, die vollumfänglich in die Demag SCU als zentraler sicherer Steuerungseinheit integriert werden konnten. Zum Beispiel wird die Position der Plattform auf dem Verfahrweg über zwei Analog-Lasersensoren mit Reflektoren überwacht. Diese Sensoren – die ebenfalls zum Lieferumfang von Demag gehören – wirken auf das elektronische und damit verschleißfreie Nockenschaltwerk der Demag SCU und aktivieren die reduzierte Geschwindigkeit vor dem Erreichen der sicheren Endpositionen. Außerdem überwacht ein Sicherheits-Lichtgitter die korrekte Position des Helikopters beim Einfahren in den Hangar. Sollte der Rotor dabei dem Hangar bzw. dem Tor zu nahekommen, wird die Plattform sofort sicherheitsgerichtet stillgesetzt.  

Personenschutz per Laserscanner

Für den Personen- und Kollisionsschutz kann je Fahrtrichtung ein Sicherheits-Laserscanner aus dem Demag Programm zum Einsatz kommen. Diese optoelektronischen Schutzeinrichtungen werden direkt an die Plattform montiert und überwachen während der Fahrt den Fahrweg in einem Winkel von bis zu 240 Grad. Wenn sie ein Hindernis detektieren, geben sie in Abhängigkeit zur Entfernung des Objektes ein entsprechendes Signal an die Demag SCU. Die Steuerung reagiert darauf mit einer Reduzierung der Geschwindigkeit oder veranlasst das sofortige sicherheitsgerichtete Stillsetzen der Plattform.

Im Unterschied zu konventionellen Not-Aus-Funktionen erfolgt das Stillsetzen der Plattform jedoch – aus den genannten Gründen – ebenfalls mit reduzierter Verzögerung. Über die Demag SCU kann das Demag Engineering solche Sonderfunktionen einfach realisieren.  

Eine weitere Sonderfunktion ist die „Spiegel- und Reflektorerkennung“ der optoelektronischen Schutzeinrichtungen an der Plattform. Sie ermöglicht, dass Personal durch den Detektionsbereich der Sicherheitssensorik gehen kann, ohne dass die Plattform sicher stillgesetzt wird. Die Sicherheitssteuerung kann somit zwischen Mensch und Hindernis unterscheiden.

Einfaches Konfigurieren von Sonder- und Sicherheitsfunktionen

Alle Sicherheitsfunktionen erfüllen die Anforderungen von Kategorie 3 gemäß EN 61508/ Performance Level d nach EN 13849. Da sich die einzelnen Funktionsblöcke über die Programmiersoftware SafeSCU komfortabel an den individuellen Anwendungsfall anpassen lassen, muss der Anwender für diese Aufgabe nicht viel Zeit und Know-how investieren. In den meisten Fällen muss er sogar nur die Werte für die Funktionsmerkmale parametrieren, die in der Steuerung bereits hinterlegt sind. Nochmals einfacher wird die Arbeit für den Konstrukteur durch den Validierungsreport im Konfigurations-Editor der Steuerung. Er erleichtert die normenkonforme Dokumentation gemäß Maschinenrichtlinie auf der Basis der individuellen Risikoanalyse.