Inspektion von Offshore-Bauwerken

Messtechnik für Unterwasser

3D-Erfassung und Überwachung von Unterwassergroßstrukturen mit LiDAR

Offshore-Windenergieanlagen, Tidenhubkraftwerke und Bohrplattformen sind Bauwerke, die teilweise oder ganz im Wasser errichtet werden müssen. Solche Bauwerke bedürfen einer regelmäßigen und möglichst objektiven Inspektion und Prüfung, welche heute rein visuell durch Taucher durchgeführt werden, da keine geeigneten Messsysteme Systeme zur Verfügung stehen. Bei mehreren tausend Windenergieanlagen alleine in der Nord- und Ostsee und einer Vielzahl an Bohrinseln weltweit lässt sich die Inspektion nur mit enorm hohem Zeitaufwand und großen Risiken für das beteiligte Personal bewältigen.

Fraunhofer IPM entwickelt im Rahmen eines Fraunhofer-internen Projekts ein laserbasiertes System für die 3D-Inspektion von Unterwassergroßstrukturen. Das Messsystem arbeitet auf der Basis eines Lichtlaufzeitverfahrens, das für den Einsatz im trüben Medium Wasser grundsätzlich weiterentwickelt wurden. Das scannende System umfasst neben der Messtechnik Algorithmen für die schnelle und zuverlässige Datenauswertung und -interpretation. Das Gesamtsystem existiert bereits als Prototyp.

Durch die Analyse mehrerer rückgestrahlter Pulse ignoriert das System sowohl streulichtunabhängige Ergebnisse als auch Störpartikel im Wasser. Die Integration des Gesamtsystems in ein entsprechendes Druckgehäuse und die Verwendung spezieller wassertauglicher Komponenten ermöglicht den Einsatz auf ferngesteuerten oder autonomen Unterwasserfahrzeugen. Damit wird es erstmals möglich sein, sehr genaue 3D-Daten für ein breites Spektrum an Unterwasser-Inspektionsaufgaben effizient zu gewinnen.

Das System wurde bisher unter Laborbedingungen getestet. Im Herbst 2018 stehen erste Tests im Meer an. Hierfür konnten wir mehrere Unternehmen und Behörden, u.a. das BSH (Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie) gewinnen. Das System wird voraussichtlich im Jahr 2020 für den Einsatz zur Verfügung stehen.