Angepasstes Design begünstigt die Instandhaltung von Offshore-Anlagen
Industrietaucher*innen setzen sich täglich hohen Risiken aus, wenn sie unter Wasser Arbeitsaufgaben erledigen. Die Fraunhofer-Forschungsgruppe Smart Ocean Technologies SOT entwickelt deshalb einen Unterwasserroboter zur Wartung und Instandhaltung von Offshore-Anlagen. Der »Crawfish«-Roboter liest etwa Messdaten von Monitoringsystemen aus oder behebt Korrosionsschäden. So kann nicht nur Zeit und Geld eingespart, sondern vor allem ein höherer Komfort und eine bessere Arbeitssicherheit gewährleistet werden.
Der »Crawfish« ist eine Erweiterung des Open-Source-Roboters »BlueROV2« zur Wartung von Unterwasseroberflächen, die erheblichen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind. Entwickelt wurde der Roboter im Rahmen eines Gemeinschaftsprojekts der Fraunhofer-Institute für Angewandte Systemtechnik des IOSB, Keramische Technologien und Systeme IKTS und Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP, die ihre Expertisen in Robotik, Materialien und Produktionsprozessen eingebracht haben. Diese interdisziplinäre Fraunhofer-Forschungsgruppe Smart Ocean Technologies SOT ermöglichte die Entwicklung eines innovativen Systems für anspruchsvolle Offshore-Aufgaben.
Ein besonderes Merkmal des »Crawfish« ist seine Anpresskraftregelung: Vier vertikale Schubdüsen stabilisieren den Roboter unabhängig von den Oberflächenbedingungen von Offshore-Strukturen. Dies ermöglicht eine präzise Positionierung des Roboters. Erfolgreich getestet wurde der »Crawfish« bereits an einer Forschungsplattform im künstlichen Riff vor Nienhagen in der Ostsee.
Der Roboter bietet eine automatisierte Lösung für ein typisches Problem bei Offshore-Strukturen als auch Wasserbauwerken – der Beschädigung des Korrosionsschutzes. Solche Schäden führen häufig zu Rost und gefährden die strukturelle Integrität. Ausgerüstet mit einer Bürste, die auf einer Lineareinheit montiert ist, bessert der »Crawfish« beschädigte Beschichtungen gezielt aus. Ein Zweikomponenten-Beschichtungsmaterial wird über einen Schlauch direkt an die Schadstelle injiziert und präzise aufgetragen.
Ein weiteres Einsatzgebiet ist das Auslesen von Monitoring-Systemen, wie der CoMoBelt®-Sensormanschette. Diese Ultraschallsensoren erkennen Risse in Schweißnähten. Der Roboter positioniert den dafür benötigten Lesekopf präzise unter Wasser. Dieser versorgt die Sensormanschette induktiv mit Energie und überträgt die Messdaten per WLAN. Damit ermöglicht der »Crawfish« eine effiziente und präzise Überwachung von Offshore-Strukturen.
In jüngster Vergangenheit wurde der »Crawfish« in Zusammenarbeit mit dem DesignLab für Applied Research einem umfassenden Redesign unterzogen. Dabei stand eine nutzerzentrierte und funktionsintegrierte Gestaltung im Fokus. Der Design-Entwurf ist in einer Kooperation von Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI und Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU im Rahmen des DesignLabs entstanden. Das DesignLab hat damit einen eigenständigen, charakteristischen Look für den »Crawfish« geschaffen, der auch funktionale Vorteile bietet.
Dank der Zusammenarbeit der Fraunhofer-Institute und der Unterstützung durch das DesignLab ist der »Crawfish« ein Meilenstein für die Wartung und Instandhaltung von Offshore-Bauwerken – sicherer, effizienter und nachhaltiger.