Modernisierung 9m-Antenne GARS O'Higgins

Kurze Beschreibung

Das DLR verfügt nur eingeschränkt über die für die Modernisierung bzw. Sanierung der 9-Meter-Antenne notwendige technische Dokumentation. Wesentliche technische Unterlagen befinden sich nur im Besitz der VERTEX Antennentechnik GmbH, die als Firma KRUPP das Servosystem für die 9-Meter-Antenne entwickelt,
Gebaut und in Betrieb genommen hat. Ein Großteil der verfügbaren Dokumente wurde 1990 erstellt und ist nur in gedruckter Version in 10 Aktenordnern im DLR vorhanden ([RD01]). Zudem beinhaltet die Dokumentation urheberrechtlich geschützte Informationen und darf ohne schriftliche Genehmigung des Urhebers nicht weitergegeben werden. Dies betrifft auch die elektronisch verfügbare Dokumentation ([RD02], [RD03] und [RD04]), die nach einem ACU Upgrade 2009 erstellt wurde.
Für die 9-Meter-Antenne in GARS O’Higgins wird eine weitere, mehrjährige Betriebszeit angestrebt. Daher ist eine Modernisierung bzw. Sanierung der 9-Meter-Antenne erforderlich. Im Rahmen dieser soll eine Erneuerung des Servo-Systems erfolgen. Dabei soll die Umstellung von analogen auf digitale Reglungssysteme erfolgen sowie sollen die Gleichstrom- durch bürstenlose Drehstrom-Servomotoren ersetzt werden. Dazu sind die 3 Schaltschränke im unteren Teil der Antenne komplett auszutauschen und die gesamte Servo-Verkabelung innerhalb der Antenne ist zu erneuern. Notwendig ist auch die Überarbeitung der geleerten Kabeldrehanlage inklusive des Austausches defekter oder beschädigter Elemente. Um die Kabeldrehanlage zu entlasten und wartungsärmer betreiben zu können, sollen HF-Signale zukünftig über Glasfaserkabel übertragen werden. Feedfenster-Einfassung und Subreflektor sind zu erneuern Hinweis: Der Austausch bzw. die Überarbeitung der korrodierten Elemente am Antennenfachwerk (um die Verwindungssteifigkeit auch weiterhin zu gewährleisten) ist nicht Bestandteil dieser Ausschreibung.
3.4.1. Zeitraum der Leistungserbringung. Die Modernisierung bzw. Sanierung der 9-Meter-Antenne soll im Südsommer 2020/2021 erfolgen. Unter Berücksichtigung der logistischen Randbedingungen der Antarktis soll der Auftragnehmer für die Durchführung der Arbeiten vor Ort in GARS O’Higgins vorerst von einem Zeitfenster Anfang Januar bis Ende März 2021 ausgehen. Die reine Ausfallzeit der Antenne sollte dabei nicht mehr als 6 bis 8 Wochen betragen. Um dieses Zeitfenster nutzen zu können, müssen alle für die Modernisierung bzw. Sanierung der Antenne notwendigen Materialien und Ausrüstungsgegenstände als Fracht bis Anfang November 2020 nach Punta Arenas geliefert worden sein.
Als Rückfalloption, sollte die Durchführung im Südsommer 2020/2021 nicht mehr realisierbar sein, könnten die Arbeiten auch noch im Südsommer 2021/2022 erfolgen. Vor Ort in der Antarktis wäre dann von einem Zeitfenster Anfang Januar bis Ende März 2022 auszugehen. In diesem Fall müssten alle für die Modernisierung bzw. Sanierung der Antenne notwendigen Materialien und Ausrüstungsgegenstände als Fracht bis Anfang Oktober 2021 nach Punta Arenas geliefert worden sein.
Frist für einen „Ortstermin im DLR Oberpfaffenhofen“ zu einem virtuellen Rundgang in Form einer Videovorführung der Antenne sowie bei Bedarf Akteneinsicht der Aufzeichnungen der Antenne nach vorheriger Anmeldung im Zeitraum ab vorr. 20.4.2020 (Ausgenommen ist der Feiertag am Freitag, den 1. Mai 2020) E-Mail: Robert.Metzig@dlr.de Tel. 08153 28 3070.

Hauptstandort oder Erfüllungsort

DLR Forschungsstation „GARS O’Higgins“ ANTARKTIS 30 km westlich der Nordspitze der Antarktischen Halbinsel ca. bei 6319’16.05“S; 5754’02.96“W.
Die Station wird ganzjährig betrieben.

Beschreibung der Beschaffung

— -> Weitere siehe hierzu die vollständigen Vergabeunterlagen. Nachfolgender Teilauszug:
(Mindestanforderungen):
Im Rahmen des Austauschs des kompletten Servo-Systems (Servo-System-Upgrade), sind folgende funktionalen Mindestanforderungen zu erfüllen:
1. Die bisherigen funktionalen und Performance bezogenen Spezifikationen (siehe Kapitel 7) müssen auch nach dem Servo-System-Upgrade mindestens erfüllt werden.
2. Die Antenne muss auch weiterhin bei Windgeschwindigkeiten bis zu 130 km/h voll umfänglich im S- und X-Band operationell eingesetzt werden können (d. h. insbesondere die Pointing- und Tracking-Spezifikation erfüllen). Das Servo-System muss so ausgelegt sein, dass im operationellen Betrieb bei Windgeschwindigkeiten bis zu 130 km/h ein Eisbelag bis zu 6 cm auf dem Hauptreflektor toleriert wird. Im Survival-Mode soll die Antenne katabatische Stürme mit Windgeschwindigkeiten bis zu 300 km/h ohne Schäden überstehen.
3. Die bestehende Koordinatentransformation zwischen Himmel (AZ/EL) und der Schrägachsenkinematik und die Kompensation der Feed-Rotation durch die Schrägachsengeometrie müssen bestehen bleiben.
4. Es muss eine Unbalance-Kompensation in der Schrägachse realisiert werden, damit die Drehzahlregelung in der Schrägachse nicht gegen die Unbalance arbeiten muss.
5. Die gemessene Schiefstellung der Azimut-Achse muss durch ein Pointing-Error-Modell kompensiert werden.
6. Eine Refraktion-Kompensation mit Slalib-Korrekturmodell muss bei der neuen ACU für VLBIMessungen vorhanden sein.
Das vorhandene M&C Schnittstellen-Protokoll zum DLR Station Monitoring and Control System (SMCS) und zum VLBI Fernsteuersystem muss bei einer Umrüstung weiterhin genutzt werden können.
Funktionaler Anforderungskatalog 3.3.1. Servo-System. Die 9-Meter-Antenn soll – wie bisher – in den Hauptachsen mit elektrisch verspannten Antrieben ausgerüstet werden, damit Ausrichtungsungenauigkeiten durch Getriebelose sicher verhindert werden.
Jeder Antrieb soll aus 2 gegeneinander elektrisch verspannt betriebenen Motor- / Getriebeeinheiten aufgebaut sein, wobei jede Getriebeeinheit mit 2 bürstenlosen Synchron-Servomotoren bestückt ist.
Das Servo-System sollte möglichst so ausgelegt sein, dass auch die Pointing- und Tracking-Anforderungen für eine zukünftige Nutzung der Antenne im Ka-Band erfüllt werden können (gegebenenfalls bei niedrigeren maximalen Windgeschwindigkeiten im Ka-Band).
Das Servo-System soll folgende Hauptkomponenten umfassen:
— Antenna Control Unit (ACU)
— Verriegelungssystem mit Speicherprogrammierbarer Steuerung (SPS) als Kernkomponente und
Endschaltern – Leistungselektronik / Servoverstärker
— bürstenlose Synchron-Servomotoren
— Positionsgeber (Encoder)
Antenna Control Unit (ACU) Umrüstung. Die neue ACU soll die folgenden Anforderungen erfüllen:
— Überwachung, Steuerung und Regelung der Antenne einschließlich Verhinderung des Anfahrens von
Unzulässigen Endlagen durch Software-Vorendschalter und Software-Endschalter – Koordinatentransformation zwischen Himmel (AZ/EL) und AZ/Schrägachsen-Kinematik
— Kompensation der Feed-Rotation durch die Schrägachsengeometrie
— Unbalance-Kompensation für die Schrägachse
— Software-Korrektor der AZ-Achsen Schiefstellung über ein systematisches Pointing-Error-Modell
— Refraktion-Kompensation mit Slalib-Korrekturmodell für VLBI
— Fernbedienschnittstelle via Ethernet TCP/IP
— Sicherstellung der Abwärtskompatibilität des neuen M&C Protokolls in Bezug zum bisher genutzten
M&C Protokoll bezüglich Schnittstellen zum DLR Station Monitoring and Control System (SMCS) ([RD03]) und zum VLBI Fernsteuersystem ([RD04]) – Erweiterung des M&C Protokoll um neue Funktionen (z.B für TLE / OSV basierten Program Track,
Star Track) Unterstützung der folgenden Hauptbetriebsarten 2:
Stop Mode Preset Mode Preset STEP Mode Program TRACK Mode (Stack, TLE und OSV basiert) RATE Mode Stow Position Mode Boresight Position Mode Star TRACK Mode Star Track Step Mode Autotrack Mode Autotrack Backup Modes:
„Autotrack / Rate Memory Autotrack / Preset Autotrack / Position Memory Autotrack Search Spiral Autotrack / Program Track Autotrack / Program Track / Search Spiral Autotrack Zusatzfunktionen Ignore Lock on Lock Test Track Limit El Track Error Limit Bandwidth“ – Unterstützung des „Green Mode“ (keine eigenständige Betriebsart, sondern Art und Weise, wie das Verfahren der Antenne in genannten Betriebsarten möglichst energiesparend gestaltet wird) – Die ACU soll Remote/Local Betrieb unterstützen.

Liste und kurze Beschreibung der Auswahlkriterien

Umsätze der letzten 3 Jahre (17,18,19) mit mind. doppeltem Auftragsvolumen Versicherung mit Mindestdeckung:
Versicherung Sachschäden 2 000 000 EUR Vermögensschäden 1 500 000 EUR Personenschäden 1 000 000 EUR.

Liste und kurze Beschreibung der Auswahlkriterien

— Personal, Daten sog. Key Personals, welches die Leistung vor Ort in der Antarktis erbringen wird
— Spezifische Eigenerklärungen zu den Ausschlussgründen gemäß §§ 123, 124 GWB
Mind. eine Referenz:
Die anbietende Firma muss bereits Servo-Systeme für Tracking-Antennen zur Bahnverfolgung von LEO Satelliten mit Azimut- und Schrägachsengetriebe (nicht Elevationsgetriebe!), die nicht balanciert sind, gebaut und erfolgreich in Betrieb genommen haben. Dabei sollen die gebauten Antennen einen Hauptreflektor-Durchmesser von 9 m oder größer aufweisen und für einen operationellen Betrieb bei Windgeschwindigkeiten bis zu 130 km/h (oder höher) im X-Band (oder in höheren Frequenzbändern) ausgelegt sein (ohne zusätzlichen Schutz durch einen Radom).
Weltweit gibt es nur sehr wenige Antennen, die mit einem Servo-System mit Schrägachsengetriebe und nicht balancierten Antrieben gebaut wurden. Da die Modernisierung bzw. Sanierung der Antenne im Südsommer 2020/2021 bzw. spätestens im Südsommer 2021/2022 unter den logistisch schwierigen Bedingungen der Antarktis erfolgen soll und für die Umrüstung nur einmal ca. 8 Wochen zur Verfügung stehen, soll der potentielle Anbieter über die entsprechenden Erfahrungen verfügen, um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Umrüstung unter diesen extremen Bedingungen zu erhöhen.

Bedingungen für die Teilnahme (technische und berufliche Fähigkeiten)

Das vom Anbieter für die Modernisierung bzw. Sanierung der 9-Meter-Antenne vorgesehene Schlüsselpersonal ist namentlich zu benennen. Wenigstens eine Person des Schlüsselpersonals soll über entsprechende Erfahrungen mit Azimut- / Schrägachsen-Antennensystemen und der diesbezüglichen Auslegung des Servo-Systems verfügen. Qualifikationen, Referenzprojekte und Erfahrungen des Schlüsselpersonals sind aufzuführen.

Bedingungen für die Vertragserfüllung

Mindestanforderungen (gem. Lastenheft Punkt 3.2) Im Rahmen des Austauschs des kompletten Servo-Systems (Servo-System-Upgrade), sind folgende funktionalen Mindestanforderungen zu erfüllen:
1. Die bisherigen funktionalen und Performance bezogenen Spezifikationen (siehe Kapitel 6) müssen auch nach dem Servo-System-Upgrade mindestens erfüllt werden.
2. Die Antenne muss auch weiterhin bei Windgeschwindigkeiten bis zu 130 km/h voll umfänglich im S- und X-Band operationell eingesetzt werden können (d. h. insbesondere die Pointing- und Tracking-Spezifikation erfüllen). Das Servo-System muss so ausgelegt sein, dass im operationellen Betrieb bei Windgeschwindigkeiten bis zu 130 km/h ein Eisbelag bis zu 6 cm auf dem Hauptreflektor toleriert wird. Im Survival-Mode soll die Antenne katabatische Stürme mit Windgeschwindigkeiten bis zu 300 km/h ohne Schäden überstehen.
3. Die bestehende Koordinatentransformation zwischen Himmel (AZ/EL) und der Schrägachsenkinematik und die Kompensation der Feed-Rotation durch die Schrägachsengeometrie müssen bestehen bleiben.
4. Es muss eine Unbalance-Kompensation in der Schrägachse realisiert werden, damit die Drehzahlregelung in der Schrägachse nicht gegen die Unbalance arbeiten muss.
5. Die gemessene Schiefstellung der Azimut-Achse muss durch ein Pointing-Error-Modell kompensiert werden.
6. Eine Refraktion-Kompensation mit Slalib-Korrekturmodell muss bei der neuen ACU für VLBIMessungen vorhanden sein.
7. Das vorhandene M&C Schnittstellen-Protokoll zum DLR Station Monitoring and Control System (SMCS) und zum VLBI Fernsteuersystem soll bei einer Umrüstung beibehalten werden.

Mindestanforderungen (gem. Lastenheft Punkt 3.2) Im Rahmen des Austauschs des kompletten Servo-Systems (Servo-System-Upgrade), sind folgende funktionalen Mindestanforderungen zu erfüllen:
1. Die bisherigen funktionalen und Performance bezogenen Spezifikationen (siehe Kapitel 6) müssen auch nach dem Servo-System-Upgrade mindestens erfüllt werden.
2. Die Antenne muss auch weiterhin bei Windgeschwindigkeiten bis zu 130 km/h voll umfänglich im S- und X-Band operationell eingesetzt werden können (d. h. insbesondere die Pointing- und Tracking-Spezifikation erfüllen). Das Servo-System muss so ausgelegt sein, dass im operationellen Betrieb bei Windgeschwindigkeiten bis zu 130 km/h ein Eisbelag bis zu 6 cm auf dem Hauptreflektor toleriert wird. Im Survival-Mode soll die Antenne katabatische Stürme mit Windgeschwindigkeiten bis zu 300 km/h ohne Schäden überstehen.
3. Die bestehende Koordinatentransformation zwischen Himmel (AZ/EL) und der Schrägachsenkinematik und die Kompensation der Feed-Rotation durch die Schrägachsengeometrie müssen bestehen bleiben.
4. Es muss eine Unbalance-Kompensation in der Schrägachse realisiert werden, damit die Drehzahlregelung in der Schrägachse nicht gegen die Unbalance arbeiten muss.
5. Die gemessene Schiefstellung der Azimut-Achse muss durch ein Pointing-Error-Modell kompensiert werden.
6. Eine Refraktion-Kompensation mit Slalib-Korrekturmodell muss bei der neuen ACU für VLBIMessungen vorhanden sein.
Ortsbesichtigungen in der Antarktis sind nicht vorgesehen, weil es aus logistischen Gründen nicht möglich ist.
1. Es besteht die Möglichkeit für einen virtuellen Rundgang in Form einer Videovorführung der Antenne.
Das DLR stellt potentiellen Anbietern einen virtuellen 360-Rundgang durch die 9-Meter-Antenne zur Verfügung. Dieser Rundgang ist über das Internet zugreifbar und muss nicht im DLR stattfinden. Die Zugangsdaten sind beim DLR per E-Mail zu erfragen,
(Kontaktdaten siehe unten stehend).
2. Sowie bei Bedarf zur Papierakteneinsicht der Aufzeichnungen der Antenne des Herstellers im DLR in Oberpfaffenhofen.
Das DLR ermöglicht potentiellen Anbietern eine zuvor mit dem DLR zu vereinbarende Einsicht in die gedruckten und elektronischen Unterlagen im DLR Oberpfaffenhofen.
Für die Einsicht steht maximal ein Arbeitstag (ca. max.8 Stunden) zur Verfügung.
Da es sich um urheberrechtlich geschützte Informationen handelt, ist ein Digitalisierung oder anderweitige Vervielfältigung nicht möglich.
Während der Einsicht in die Dokumente werden keine Fragen beantwortet.
Bitte treten Sie bei für die unter 1.) und 2.) genannten Möglichkeiten bei Bedarf selbständig und rechtzeitig in Kontakt mit Herrn Robert Metzig:
E-Mail: Robert.Metzig@dlr.de Tel. 08153 28 3070 Um einen entsprechenden Termin auszumachen, der pro Bieter einzeln durchgeführt wird.
Ebenso um die „Freischaltung über das Internet“ für den virtuellen Stationsrundgang der Antenne zu erhalten.
Der Zeitraum für einen Termin ist in den Vergabeunterlagen unter „Termine“ genannt.
Fragen sind bei diesem Termin nicht zulässig! Bitte beachten Sie:
Mögliche Bieterfragen müssen im Anschluss schriftlich über das entsprechende Tool / Plattform eingereicht werden, damit im Zuge der Gleichbehandlung aller Bieter die Informationen kommuniziert werden können.
Die technische Leistungsbeschreibung, die Pläne und Daten sind detailliert,
Aussagekräftig und erlauben eine valide Angebotsabgabe ohne eine Ortsbegehung vor Ort in der Antarktis, die aus logistischen Gründen nicht möglich ist.