Über das Projekt
Ein führendes Institut für Polar- und Meeresforschung forscht derzeit zum Thema Mooring-Kräften in Verankerungen von Offshore-Anlagen. In diesem Projekt wird ein Messsystem zur Überwachung der Mooring-Kräfte bei Offshore-Strukturen implementiert. Ziel ist es, die dynamischen Lasten, die speziell durch Wellenbewegung verursacht werden, an den Verankerungspunkten unter realen Umwelteinflüssen über einen längeren Zeitraum aufzuzeichnen. Hieraus sollen Erkenntnisse für die strukturelle Sicherheit und Optimierung der Verankerungssysteme gewonnen werden.
Was ist Mooring?
Mooring bezeichnet das Verankerungssystem, mit dem schwimmende Offshore-Strukturen wie Windkraftanlagen, Plattformen oder Messbojen fest mit dem Meeresboden verbunden werden. Es besteht in der Regel aus Ankerleinen, Ketten oder Seilen, die über Verbindungselemente mit der Struktur verbunden sind. Ziel des Moorings ist es, die Position der Anlage trotz Wind, Wellen und Strömung stabil zu halten und unkontrollierte Bewegungen zu verhindern. Die Auslegung solcher Systeme erfordert eine genaue Kenntnis der auftretenden Zugkräfte – insbesondere unter extremen Umweltbedingungen.
Herausforderung durch hohe Wellenlasten im Offshore-Bereich
Sehr hohe Wellen stellen bei Offshore-Anlagen eine erhebliche Herausforderung dar, da sie extreme dynamische Lasten auf die Mooring-Leinen erzeugen. Diese Lasten schwanken stark und können zu Überbeanspruchung oder Materialermüdung führen – insbesondere bei kontinuierlichem Wellenschlag über lange Zeiträume. Zudem verändern sich die Zugrichtungen durch das Auf und Ab der Plattform ständig, was präzise Kraftmessungen notwendig macht, um strukturelle Integrität, Sicherheit und Langzeitverfügbarkeit der Anlage zu gewährleisten. Besonders in rauen Meereszonen wie der Nordsee sind solche Belastungen kritisch für das Design und Monitoring von Verankerungssystemen.
Eingesetztes Produkt
Für das Monitoring der Mooring-Kräfte kommt ein TLL-Zugkraftsensor von Althen zum Einsatz, der speziell für den Offshore-Bereich konzipiert und in ein druckdichtes IP68-Gehäuse integriert wurde. Zur elektrischen Verbindung wird ein robuster SUBCon-Steckverbinder verwendet, der eine sichere Unterwasser-Trennung ermöglicht. Die Datenaufzeichnung erfolgt über einen autonomen Datenlogger mit einer Laufzeit von 30 Tagen, der in regelmäßigen Abständen durch einen Taucher ausgetauscht wird, um eine lückenlose Erfassung der Messdaten sicherzustellen.
Projektumsetzung
Der Aufnehmer wurde direkt in die Mooring-Verbindung einer schwimmenden Offshore-Struktur integriert und mit dem Datenlogger über die SUBCon-Steckverbindung verbunden. Die komplette Einheit wurde in einem korrosionsbeständigen Edelstahlgehäuse untergebracht, das den langfristigen Einsatz unter Wasser ermöglicht. Durch die monatliche Wartung mittels Taucher kann der Datenlogger unkompliziert ausgetauscht werden, ohne die Unterwasserkomponenten zu demontieren – ein entscheidender Vorteil für den kontinuierlichen Betrieb unter anspruchsvollen maritimen Bedingungen.
Althen Sensors & Controls lieferte das Komplettsystem inklusive Beratung, Loggerlösung und mechanischer Anpassung an die Unterwasserumgebung.
Über den TLL-Zugkraftsensor
Der eingesetzte TLL-Zugkraftsensor von Althen wurde speziell für präzise Kraftmessungen unter extremen Offshore-Bedingungen entwickelt und bietet eine zuverlässige, langzeittaugliche Lösung für die Überwachung von Mooring-Kräften. Sein Gehäuse besteht aus korrosionsbeständigem Edelstahl 17-4PH und eignet sich ideal für den dauerhaften Einsatz im maritimen Umfeld. Mit einem breiten Messbereich von 1 bis 1000 Tonnen lässt sich der Sensor flexibel an unterschiedlichste Lastszenarien anpassen.
Technische Highlights:
- Kompakte Bauform: Ideal für die Integration bei begrenztem Bauraum
- Hohe Genauigkeit: Messgenauigkeit von bis zu ±0,3 % vom Endwert
- Zuverlässige Signalübertragung durch fest verkabelte Ausführung
- IP68-Gehäuse aus Edelstahl für druckdichten Unterwassereinsatz
- Messprinzip auf DMS-Basis (Dehnungsmessstreifen) für bewährte Präzision
Neben seiner technischen Leistungsfähigkeit überzeugt der TLL-Sensor auch im operativen Einsatz durch hohe Wartungsfreundlichkeit und Zuverlässigkeit. Die Verwendung einer SUBCon-Steckverbindung erlaubt es, das Gehäuse unter Wasser schnell und werkzeuglos zu trennen – ein entscheidender Vorteil bei regelmäßigen Wartungsintervallen. In Kombination mit einem autonomen Datenlogger, der über eine Laufzeit von 30 Tagen verfügt und ohne externe Stromversorgung arbeitet, entsteht ein besonders robustes und effizientes Messsystem. So lässt sich der Sensor ideal in Offshore-Strukturen integrieren, bei denen Langlebigkeit, minimale Ausfallzeiten und präzise Datenverfügbarkeit von zentraler Bedeutung sind.
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