PDF Télécharger - Bâtiments démontables et structures temporaires

Hennef (Allemagne), mai 2016
Siemens optimise la réparation des éoliennes
grâce à des bâtiments démontables utilisables
dans toute l’Europe
Lorsqu’une éolienne doit être réparée, il faut parfois transporter sur de longs
trajets des composants défectueux de grande taille pour les emmener dans
des ateliers de réparation. Il s’agit d’une opération extrêmement fastidieuse
qui coûte énormément d’argent. Mais Siemens Service Wind Power a décidé
de s’y prendre autrement : en collaboration avec le constructeur de
bâtiments démontables Herchenbach, le leader de la fabrication d’éoliennes
a conçu un bâtiment démontable pour abriter sur le site même les travaux de
réparation et de maintenance.
L’énergie éolienne occupe la première place des énergies renouvelables. Et ce
n’est pas un hasard : le vent est une matière première gratuite et propre, et il est
disponible en quantité illimitée. Les coûts d’investissement dans les installations
éoliennes sont également vite amortis, mais uniquement si elles fonctionnent avec
le moins de défauts possibles durant toute leur durée de vie qui est de 20 à 25
ans. Des coûts d’entretien élevés font en effet vite augmenter les dépenses
d’exploitation, réduisant ainsi les bénéfices de leurs exploitants.
« Les installations éoliennes doivent être un investissement rentable au niveau
écologique, mais aussi économique », confirme Mark Borkenhagen, chef de projet
chez Siemens Service Wind Power, leader mondial de la fabrication d’installations
éoliennes. « Les perfectionnements qui sont intervenus dans la conception des
pales de rotor et dans la technologie des générateurs nous ont permis
d’augmenter continuellement l’efficacité de nos installations. Mais, pour que
l’énergie éolienne puisse concurrencer les types de production d’électricité
traditionnelle, chaque centime pouvant être économisé dans la maintenance
compte. »
Minimiser les coûts de maintenance
Un facteur important dans cette démarche est le remplacement et la réparation de
composants. Jusqu’ici, si une réparation était nécessaire, les pièces défectueuses
des éoliennes devaient être transportées par convoi exceptionnel dans des ateliers
se trouvant en général très loin du parc éolien concerné. Chaque convoi
exceptionnel devait de plus être déclaré dans la commune concernée et ne pouvait
avoir lieu que la nuit. « Les éoliennes concernées restent alors immobilisées
jusqu’à ce que les pièces réparées soient rapportées », explique Mark
Borkenhagen. « Et chaque heure d’immobilisation entraîne des pertes très
importantes. »
Siemens Service Wind Power a donc cherché une alternative et a eu une idée : un
bâtiment démontable dédié aux réparations installé directement sur place, dans les
parcs éoliens, afin d’éliminer les transports par convoi exceptionnel coûteux et
longs. Cette nouvelle solution devait être utilisée dans toute l’Europe, c’est-à-dire
que le bâtiment devait être démontable pour pouvoir être au besoin déplacé d’un
parc éolien à l’autre. Ils devaient d’autre part pouvoir résister à des vents d’une
force extrême et être suffisamment spacieux pour pouvoir accueillir les pièces des
turbines et l’équipement de réparation qui peuvent parfois atteindre des
dimensions extrêmes. « Les générateurs d’une éolienne ont un diamètre de plus
de 4 mètres, font 3 mètres de hauteur et pèsent 80 tonnes », précise Mark
Borkenhagen. « Avec des proportions pareilles, les bâtiments démontables
standards ne suffisent pas, il faut donc trouver une solution spéciale. »
L’entreprise décida donc de collaborer pour cette solution avec la société
Herchenbach Industrie-Zeltebau GmbH qui fabrique des bâtiments démontables et
des bâtiments en acier pour l’industrie, le commerce et l’artisanat. Siemens et
Herchenbach avaient déjà collaboré avec succès dans d’autres domaines. Ce
nouveau projet commun donna donc naissance à un bâtiment démontable, le
Herchenbach Heba-Fix®, de 10 mètres de largeur et de 15 mètres de long, d’une
hauteur de façade (hauteur latérale) de 6,40 mètres.
Dépose des pièces à réparer par le toit
La plus grande difficulté à laquelle furent confrontés les ingénieurs lors de sa
conception fut de trouver une solution pour faire entrer les composants des
éoliennes à réparer dans le bâtiment, composants qui, en raison de leurs
dimensions extrêmes, ne passaient pas à travers les parois latérales. Siemens
Wind Power avait d’abord envisagé de monter le bâtiment pour chaque réparation
autour des générateurs. « Cela aurait pris trop de temps et à nouveau rallongé
inutilement les temps d’immobilisation », explique Mark Borkenhagen. De plus, le
montage d’un bâtiment modulaire autour de composants fragiles et encombrants
aurait été complexe. Herchenbach développa donc une solution spécifique
consistant en une ossature en aluminium anticorrosion avec en toiture une
membrane en PVC industriel de qualité supérieure et un habillage des façades
combinant PVC et bardage aluminium. Cette combinaison permet d’ouvrir
rapidement une partie du toit du bâtiment. Il est donc possible de faire passer les
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composants à réparer par l’ouverture du toit à l’aide de la grue se trouvant déjà sur
place pour déposer le générateur.
Une partie de la base du toit doit pour cela être retirée de la structure en
aluminium, ce que trois à quatre personnes peuvent aisément faire. Pour cela, la
structure du bâtiment a néanmoins dû être conçue avec une précision particulière
et les dispositifs de renforcement ont dû être planifiés avec exactitude. « Le
bâtiment doit résister aux vents forts, même au moment où la toiture est
temporairement ouverte », insiste Tobias Raeber, directeur de Herchenbach.
« C’est pourquoi nous avons intégré des parois en bardage simple peau et des
renforts supplémentaires sur les parties centrales latérales, à l’endroit où la toiture
est retirée. Ils en renforcent la stabilité et sont idéaux pour résister aux charges
élevées. »
Mais le bâtiment démontable de Herchenbach a encore un autre avantage : il peut
être monté sans fondation sur pratiquement n’importe quelle surface. Et c’est un
facteur décisif, particulièrement dans les parcs éoliens où l’on ne trouve souvent
que de simples terrains de graviers compactés ou de petites surfaces bitumées de
parking. On doit cette facilité d’installation à la structure en aluminium relativement
légère (par rapport à l’acier) et à un ancrage spécial dans le sol : pendant le
montage, neuf pitons par plaque d’ancrage en acier sont fixés dans le sol à
distance régulière jusqu’à une profondeur de 1,30 m.
Un bâtiment utilisable dans toute l’Europe
Grâce à leur conception modulaire, les bâtiments démontables de Herchenbach
conviennent d’autre part parfaitement pour une utilisation temporaire sur plusieurs
sites. « Toutes les pièces sont soit vissées, soit emboîtées. Aucune d’entre elles
n’est soudée de manière permanente », explique Tobias Raeber. « Les bâtiments
peuvent ainsi être rapidement démontés pour être remontés sur un autre site. » On
a d’autre part rarement besoin de pièces de rechange.
Ce procédé a déjà fait ses preuves dans la pratique. Le bâtiment démontable de
Siemens Service Wind Power a été monté pour la première fois à l’automne 2015
en 24 heures seulement dans le nord de la France, en Picardie. Il a ensuite été
redémonté après y avoir accueilli quatre réparations, puis entreposé en attendant
sa prochaine mission qui arriva en janvier 2016, à Tinglev, au Danemark. « Le
montage s’est, ici aussi, passé sans difficulté », raconte Mark Borkenhagen. Le
bâtiment restera monté au Danemark jusqu’à ce que l’on en ait besoin ailleurs.
« Nous avons donc atteint notre objectif qui était que le nouveau bâtiment
démontable puisse être déplacé d’un parc éolien à l’autre dans toute l’Europe. Et
cela fonctionne effectivement relativement vite en ne nous coûtant qu’une fraction
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de ce que nous coûtait la méthode impliquant le transport par convoi exceptionnel
utilisée jusque-là », déclare Mark Borkenhagen.
À propos de Siemens
Siemens AG (Berlin et Munich) est un groupe international, leader dans le secteur de la haute
technologie, synonyme depuis plus de 165 ans, de performance technique, d’innovation, de qualité, de
fiabilité et de présence globale. Actif dans plus de 200 pays, Siemens opère principalement dans les
domaines de l’électrification, de l’automatisation et de la digitalisation. Siemens compte parmi les
principaux fournisseurs au monde de technologies à haute efficacité énergétique, qui contribuent à
préserver les ressources naturelles. L’entreprise est leader mondial dans la construction d’éoliennes en
mer, l’un des principaux constructeurs de turbines à gaz et à vapeur pour la production d’énergie, un
acteur majeur du transport d’énergie, mais aussi un pionnier des solutions d’infrastructures, des
équipements d’automatisme, des systèmes d’entraînement et des solutions logicielles dédiées à
l’industrie. En outre, l’entreprise est un acteur de premier plan de l’imagerie médicale, qu’il s’agisse de
scanographie ou d’imagerie par résonance magnétique, ainsi que du diagnostic de laboratoire et des
systèmes d’information dédiés au secteur médical. Au 30 septembre 2015, date de clôture du dernier
exercice, Siemens a enregistré un chiffre d’affaires de 75,6 milliards d’euros pour un bénéfice après
impôts de 7,4 milliards d’euros. Fin septembre 2015, l’entreprise comptait un effectif mondial de près de
348 000 salariés.
www.siemens.com
À propos de Herchenbach
Herchenbach Industrie-Zeltebau GmbH fut créée en 1924 et est spécialisée dans la conception et la
fabrication, mais aussi la vente et la location de bâtiments démontables en aluminium et de bâtiments
en acier destinés à l’industrie, au commerce et à l’artisanat. La société, qui a son siège à Hennef
(Allemagne), emploie environ 130 personnes et compte plus de 1 000 clients dans le monde entier. Les
systèmes de bâtiments de la société sont utilisés pour des applications les plus diverses allant des
entrepôts aux halls de production en passant par les surfaces de vente. Elle a jusqu’ici pu réaliser
environ 2 000 projets de bâtiment en Allemagne seulement.
www.herchenbach.de
www.herchenbach.co.uk
www.herchenbach.fr
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