KMU-innovativ Autarkes Schneidsystem für Tiefseeunterwasserkonstruktionen auf Basis des Wasserstrahlschneidens (DUWAIC)

Problemstellung
In den nächsten 25 Jahren müssen rund 2.600 Öl- und Gasbohrinseln und ähnliche Unterwasserobjekte auf See abgebaut werden, weil die Anlagen veraltet oder die Felder ausgefördert sind. Sogenannte Casings sind per Bohrschiff bzw. Bohrplattform in den Boden getrieben worden und dienen der Gewinnung des Öls, das durch das innere Rohr hindurch gefördert wird. Diese Casings bestehen aus bis zu sechs ineinander liegenden Rohren verschiedener Länge. Die Zwischenräume sind teilweise mit Beton oder Mörtel vergossen. Nach dem Versiegen der jeweiligen Ölquelle bzw. dem Erreichen der Rentabilitätsgrenze müssen die Förderstrukturen und damit auch die Casings zurückgebaut werden. Das Abtrennen der Casings könnte mittels Explosivstoffen, Sägen bzw. Fräsköpfen erfolgen. Dies ist aus Gründen der Umweltverträglichkeit und den technologischen Bedingungen in der Tiefsee, das heißt Wassertiefen von mehr als 200 m, nicht möglich.

Ziel
Im KMU-innovativ-Projekt DUWAIC wird eine Demonstrationsanlage entwickelt, mit der mittels Wasserstrahlschneiden Unterwasserobjekte in Tiefen bis zu 800 m getrennt werden können. Dies soll unabhängig von der Objektkontur (zylindrisch, flach, Freiformen etc.), autark von jeglicher Medienzuführung und ohne Einsatz eines Tauchers möglich sein.

Vorgehensweise
Dazu wird das bislang nur über Wasser eingesetzte Wasserstrahl-Schneidverfahren so weiterentwickelt, dass es auch unter Wasser eingesetzt werden kann. Um den Hochdruckwasserstrahl vor Ort erzeugen und das Abrasivmittel auch unter Wasser injizieren zu können, werden die notwendigen Komponenten, wie etwa das Abrasiv-Druckfördersystem, der Vorratsbehälter und die Dosiereinrichtung, neu erarbeitet und erprobt. Des Weiteren wird ein bewegliches Greif- und Positionierungssystem (Manipulator) entwickelt, das über ein ferngesteuertes Fahrzeug (ROV) das Befestigungs- und Schnittführungssystem am Unterwasserobjekt justiert. Um das Schneidergebnis zu kontrollieren, wird ein Sensorsystem erarbeitet, das den Trennschnitt akustisch überwacht.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die Entwicklung von DUWAIC bedeutet einen deutlichen Fortschritt für den Rückbau von Tiefseeunterwasserkonstruktionen. Bei ca. 5.000 installierten Anlagen und einem geschätzten Rückbauvolumen von mindestens 100 Anlagen pro Jahr sind aufgrund der jahreszeitlich eingeschränkten Einsatztermine circa 15 DUWAIC-Systeme erforderlich. Die entwickelten Systeme können sowohl in der Tiefsee als auch im Flachwasser eingesetzt werden und somit ist auch die Verwendung in anderen Einsatzbereichen, z. B. kerntechnischen Anlagen, Unterwasser-Kampfmittelbeseitigung oder Tunnelbau, möglich.

• DASAG GmbH Verfahrenstechnik - Anlagenbau
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• TSN Tauchservice Naue GmbH