Aktive Wellenkompensation für Offshore-Einsätze

Aktive Wellenkompensation für Offshore-Einsätze
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Juli 2015

 

Wer trotz meterhoher Wellen tonnenschweres Gerät auf den Meeresgrund absenken möchte, braucht technische Unterstützung. SBM setzt dafür auf die aktive Wellenkompensation von Rexroth.

Zielstrebig senkt sich der gelbe Unterwasser-Bohrlochkopf in die dunkle Tiefsee. Er ist auf Kurs zu einer Ölquelle auf dem Meeresgrund. Bis er punktgenau an seiner angepeilten Position aufsetzt, wird er rund 3.000 Meter überwunden haben – ohne einmal vom Kurs abgekommen zu sein. Über der Wasseroberfläche ist wenig von dieser Gelassenheit zu spüren: Meterhohe Wellen peitschen über die See und tragen das Installationsschiff des niederländischen Offshoreunternehmens SBM auf und ab. Damit der Tauchgang des teuren Geräts ohne Turbulenzen verläuft, das Kabel nicht reißt und die Last sicher abgesetzt werden kann, ist ein besonderer technischer Kniff notwendig, die sogenannte aktive Wellenkompensation.

Clever der Natur trotzen

Die Lösung verrichtet ihre zuverlässigen Dienste unter Deck. Das Prinzip ist ganz einfach: Eine Motion Reference Unit (MRU) erfasst zu jedem Zeitpunkt, welchen Vertikalbewegungen das Schiff ausgesetzt ist. Eine extrem reaktionsschnelle Steuerung verarbeitet diese Daten und gibt sie an die Hydraulikwinde weiter, an der wiederum das Tiefseekabel hängt. Der Zylinder fährt dann exakt so weit aus oder ein, dass das mittels Umlenkrollen über ihn geführte Kabel im Verhältnis zum Meeresboden unbewegt bleibt. Mindestens 90 Prozent aller Vertikalbewegungen kann das System auf diese Art für Ladungen bis zu 150 Tonnen ausgleichen. Von anderen Lösungen unterscheidet sich die aktive Wellenkompensation von Rexroth in einem ganz wichtigen Punkt: Das Design vereint auf einzigartige Weise neben einem hydraulischen auch einen pneumatischen Zylinder.

Das Beste aus zwei Welten

Beide Technologien ergänzen sich perfekt: Der pneumatische Zylinder stützt und kompensiert als passiver Teil die statische Belastung, während der Hydraulikkollege als aktiver Teil die notwendige Kraft beisteuert, um dynamische Effekte wie Reibungsverluste oder Trägheit abzufangen. Dabei wird nur ein Bruchteil der hydraulischen Kapazität genutzt, zu der die Winde fähig ist. Für SBM bedeutet das eine erhebliche Energieeinsparung. Für zuverlässigen Betrieb – und die Sicherheit von Bedienern und Ladung – unter den rauen Bedingungen auf See ist dabei stets gesorgt. Der große Hydraulikzylinder ist mit der Oberflächentechnologie Enduroq 2200 beschichtet. Zwei Schutzschichten bieten einen außerordentlich hohen Verschleißwiderstand und hervorragende Resistenz gegen Korrosion. Dieses Verfahren wurde von Bosch Rexroth speziell für Offshoreanwendungen entwickelt. Darüber hinaus sind die wesentlichen Anlagenteile doppelt oder mehrfach angelegt. Damit diese Redundanzen gar nicht greifen müssen, überwachen drei direkt im Zylinder integrierte Sensoren – das Cylinder Integrated Measuring System (CIMS) – den laufenden Betrieb.

Unterstützung von A bis Z

Die komplette Lösung wurde von Bosch Rexroth für SBM erarbeitet. Die benötigten Systemkomponenten sind nahezu alle eigengefertigt. Das beinhaltet den Antriebsbereich mit Hydraulikaggregat und -zylinder, die Druckluft-Versorgungseinheit sowie den Steuerungsbereich mit Software, Steuerungsschrank und Bedienfeld. Bei der zweiten Lieferung an SBM wurden noch weitere Features wie die Möglichkeit zur Fernüberwachung integriert. Tiefseegerät und Anwender können somit immer die Ruhe bewahren.