Subsea Monitoring e.V.

Innovative Tiefseetechnologien

Überblick

Steinbeis hat den Aufbau und das Management des Tiefseetechnologienetzwerks Subsea Monitoring Network im Auftrage des Bundesministeriums für Wirtschaft durchgeführt. Der Subsea Monitoring umfasst nahezu 30 Mitglieder (Unternehmen, Forschungsinstitute sowie assoziierte Partner) mit über 7.000 Mitarbeitern. Abgedeckt werden die Bereiche Ozeanographie, Limnologie, Hydrologie, Offshore Öl/Gas, Offshore-Wind sowie Unterwassertechnologie. Mittlerweile wurde das Netzwerk in eine eigene Rechtspersönlichkeit, dem Subsea Monitoring e.V., überführt.

Erfolge des Netzwerks

Die einzelnen Kompetenzen der Partner konnten erfolgreich gebündelt werden. Daraus resultiert nicht nur eine Erweiterung des Leistungsportfolios der einzelnen Partner sondern auch die Entwicklung völlig neuer Produktfamilien und Systeme und schließlich die Erschließung neuer Kundengruppen. Die F.A.Z. berichtete über den Erfolg des Netzwerkes in einem Spezial über Innovationsmanager. Den Artikel finden Sie auf der rechten Seite.

Oceanology International

Das Netzwerkmanagement vertritt das Subsea Monitoring Network auf der Oceanology International in London. Das Interesse ging von Temperaturmesssystemen über Energieversorgung, druckfest oder druckneutral, bis hin zu Gesamtsystemen.

Sogar ausländische Unternehmen und Vertreter von Investitionsgesellschaften zeigten ein deutliches Interesse an den Aktivitäten des SMN. Insbesondere der Ansatz, aktiv Partner zusammenzuführen oder Partner gezielt für Projekte zu gewinnen, ist etwas, was in dieser Bandbreite so noch nicht für den Unterwasserbereich gelebt wird. Ein weiteres Thema, das vom Netzwerk auf der OI angesprochen wurde, ist die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Komponenten und Systemen. In der Unterwasserindustrie ein bisher noch nicht sehr umfangreich verfolgtes Gebiet.

Stefan Gaier vertritt das Netzwerk auf der Oceanology International in London.

Forschungs- & Entwicklungsprojekte

SMIS - SUBSEA MONITORING VIA INTELLIGENT SWARMS

SMIS - Subsea Monitoring via Intelligent Swarms hat zum Ziel die Erarbeitung eines innovativen Systems zum effizienten Monitoring großflächiger Unterwassergebiete unter Nutzung von Team-/Schwarmtechnologien.

In dem vom BMWi geförderten Projekt SMIS arbeiten Ingenieure und Wissenschaftler gemeinsam an einem neuartigen Konzept zur autonomen Überwachung und Erkundung der maritimen Umwelt basierend auf druckneutraler Technologie. Das SMIS-System soll zunächst zwei Unterwasserfahrzeuge (AUVs), eine Unterwasser-Bodenstation und ein Oberflächenfahrzeug umfassen, die unter Nutzung von Schwarmprinzipien von einem Forschungsschiff oder gegebenenfalls einer Landstation betrieben werden. Das prominente Alleinstellungsmerkmal der SMIS-Flotte ist der Einsatz des Schwarmsystems über den gesamten Tiefenbereich bis 6.000 m. Dies wird durch neuartige Algorithmen zur Schwarmsteuerung und zur Kommunikation zwischen den Fahrzeugen und der Bodenstation bzw. der Leitzentrale an Bord des Forschungsschiffes realisiert.

Das SMIS System wird derart konzipiert, dass es durch modulare Zusammenstellung gezielt auf geforderte Einsatzzwecke sowohl für die Tiefsee-Meeresforschung als auch besonders für die kommerzielle Meerestechnik einsetzbar wird: Potentiale des Systems liegen in den Bereichen marine Rohstoffgewinnung, Hydrographie, Kabel- und Pipeline-Trassierung, Überwachung von Fundamenten von Offshore-Windanlagen, etc. Der verfolgte Team-/Schwarmansatz wird dabei erheblich zur Steigerung der Effizienz und damit zur Kostensenkung der Schiffseinsätze beitragen.

Das SMIS Konsortium umfasst die Projektpartner IMPaC Offshore Engineering GmbH aus Hamburg (Projektkoordination), Enitech GmbH aus Bentwisch, das Center for Marine Information Systems (CeMarIS) der Universität Rostock, das Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik (IPR) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), das Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme der Technischen Universität Berlin sowie als potentiellen Nutzer, das Leibniz-Institut für Ostseeforschung in Warnemünde (IOW).

Die in SMIS entwickelten Fahrzeuge werden im Verlauf des Projektes in der Ostsee auf Expeditionen mit FS Elisabeth Mann Borgese getestet und später im Nordost Atlantik an Bord von FS Poseidon und FS Maria S. Merian zur dreidimensionalen Vermessung der Azoren-Front erstmalig eingesetzt. Für das IOW wird der Einsatz im Nordostatlantik neue Möglichkeiten der Erfassung der Lage der Azoren-Front, die Wasserkörper unterschiedlicher Herkunft voneinander trennt, bieten und somit die Arbeiten zum Verständnis der Variationen des marinen Kohlenstoffkreislaufes in der Region erleichtern.

FLEXMOT - FLEXIBLES MONITORING TOOL FÜR LANGZEITMESSUNGEN CO2/METHAN

Das vom BMWi geförderte FLEXMOT Projekt ist ein Offshore-taugliches, energieminimiertes, wartungsarmes System zur Langzeiterfassung von CO2 und Methan. Vorgesehen ist ein stationäres System, eventuell ergänzt durch eine mobile Monitoring-Komponente.

Das System soll in der Lage sein, Messungen über einen Zeitraum von einem Jahr bei 1 bis 2 Messwerten pro Tag vorzunehmen. Aufgrund der kontinuierlichen Aufzeichnung der Werte über Wochen und Monate werden Informationen (z. B. rechtzeitige Erkennung von Leckagen) über die Notwendigkeit von Interventionen an Offshore-Produktions-Plattformen gewonnen. Der Bedarf für ein solches System wurde in CONTROS-Kundengesprächen mit Produktions- und Explorations-Fachleuten von Offshore Öl- und Gasfirmen festgestellt.

Nach ersten Recherchen erscheint das gleiche System auch für CCS-Offshore-Monitoring interessant zu sein. Um Endanwender (z. B. in Norwegen) frühzeitig in das Projekt einbinden zu können, kann es notwendig sein, auch ausländische Partner für das Projekt zu gewinnen.

WAQUAM - MOBILES INSPEKTIONS- UND WASSERQUALITÄTSMESSSYSTEM

In dem durch die WTSH finanziertem Projekt wird ein mobiles und modulares Inspektionssystem zur Erfassung von Wasserqualitätsparametern entwickelt. Für den autonomen Betrieb an der Oberfläche werden innovative Brennstoffzellen, für den Tiefseeeinsatz besonders robuste Li-Ion Batterien adaptiert. In das Messsystem sollen insbesondere schwierig zu erfassende Parameter integriert werden, die sonst nur unter Laborbedingungen einsetzbar sind.

Das Messsystem soll modular und flexibel, sowohl an der Oberfläche als auch Unterwasser einsetzbar sein. Dazu müssen zur Systemintegration geeignete Energiequellen eingebunden werden. Insbesondere die effiziente Energienutzung muss eine maximale Einsatzdauer gewährleisten, um Service- und Logistikkosten zu minieren.
Der Einsatz von Analysetechnologien aus dem Laborbereich ermöglicht einerseits ganz neue in-situ Messmöglichkeiten, andererseits werden schwierigste Herausforderungen an die Systemintegration gestellt. Auch hier ist der Aspekt der Energieoptimierung von zentraler Bedeutung.
Die technischen Beschränkungen von Oberflächenträgersystemen wie ODAS Bojen und Unterwasserfahrzeugen wie ROV und AUV erfordern neue konzeptionelle Ansätze, gerade in Hinblick auf die zuvor genannten Ziele. Robustheit, einfache Anwendung sowie minimale Serviceanforderungen an den Betreiber sind wesentliche Entwicklungsziele.

Unter dem Gesichtspunkt der Entwicklung von nachhaltigen Technologien werden die in WaQuaM zu entwickelnden Systeme zunächst im industriellen Umfeld eingesetzt. Durch die Erfassung von Steuerparametern können Schadstoffeinträge erfasst und durch geeignete Maßnahmen reduziert werden. Durch den energieoptimierten Ansatz ergeben sich lange Standzeiten, die insbesondere für „remote locations“ unabdingbar sind.

PELAGOS - DIENSTLEISTUNGSZENTRUM UNTERWASSERTECHNIK (in der Planung)

Als vernetztes Dienstleistungszentrum mit entsprechender Entwicklungs- und Erprobungsinfrastruktur kann PELAGOS die Unternehmen der Meerestechnik gezielt bei der Entwicklung wichtiger Unterwasser- und Tiefseetechnologien unterstützen und dadurch Engpässe beseitigen. PELAGOS bündelt die technisch-wirtschaftliche Kompetenz der know-how Träger, reagiert flexibel auf Anforderungen des Marktes und kann dadurch die Systemintegration in Deutschland entscheidend voranbringen. Dies schafft Wettbewerbsvorteile für die deutsche maritime Industrie im internationalen Vergleich.

PELAGOS ist unternehmensgetrieben, auf die zukünftigen maritimen Wachstumsmärkte fokussiert und im Nationalen Masterplan Maritime Technologien der Bundesregierung verankert.


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