Unterwasserroboter hält Windturbinen fit

Mit fast 1.500 Anlagen und 7.500 MW Leistung entwickelt sich die Offshore-Windkraft in Nord- und Ostsee immer mehr zur tragenden Säule der Energiewende in Deutschland. Allerdings müssen die Anlagen auch unter Wasser regelmäßig inspiziert und kontrolliert werden. Neue Ansätze dafür werden in der interdisziplinären Forschungsgruppe "Smart Ocean Technologies" (SOT) in Rostock entwickelt.

Die Instandhaltung von Unterwasserinfrastruktur ist nicht trivial. Oft kommen bisher Industrietaucher in gefährlicher Umgebung zum Einsatz. Auf Basis des Unterwasserroboters "BlueROV2" wollen Fraunhofer-Forschende nun eine technische Lösung entwickeln, die diese Einsätze unterstützen und vereinfachen kann. Der Blue Rov 2 ist ein kommerzieller Unterwasserroboter, der durch Open-Source-Elektronik und -Software vielfältig anpassbar ist. Für den Offshore-Einsatz wird er im Rahmen des Forschungsprojekts zudem mit einem neuartigen Radantrieb ausgestattet, um sich direkt am zu untersuchenden Objekt bewegen zu können. Dieser Ansatz bietet verschiedene Vorteile hinsichtlich der Strömungstauglichkeit und Präzision.

Roboter bekommt Augen und Hände

Der Ansatz der Forschungsgruppe geht aber weit über die Aufrüstung des ROV (Remote Operated Vehicle) mit einem Fahrwerk hinaus: Mit einem optronischen System zur visuellen und geometrischen Umgebungserfassung wird eine exakte Erfassung des Istzustands der zu untersuchenden Unterwasserinfrastruktur in relativ kurzer Zeit möglich. Weiterhin sollen sogenannte Sensormanschetten die Überwachung von Schweißnähten deutlich vereinfachen. Diese können durch das ROV regelmäßig angefahren und ausgelesen werden.
 Um eine exakte Navigation auch ohne den Einsatz eines teuren Trägheitsnavigationssystems zu ermöglichen, soll mittels visueller Wegbestimmung, Drucksensoren und den Drehlageinformationen des Radantriebs eine kostengünstige Alternative entwickelt werden. In einer weiteren Ausbaustufe soll es schließlich möglich sein, direkte Wartungsarbeiten an der Unterwasserinfrastruktur durchzuführen – etwa das großflächige Auftragen von Korrosionsschutz.

Um die vielfältigen Teilaufgaben des komplexen Projekts bewerkstelligen zu können, bündeln vier Fraunhofer-Institute ihre Kompetenzen im Bereich der Unterwassertechnik: das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB (Ilmenau und Karlsruhe), das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD, das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS und das Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP. Erste Tests des neuen Systems sind im Oktober im durch Rostock fließenden Fluss Warnow geplant.