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Unterwassererprobung von zerstörungsfreier Prüftechnik

Unterwassererprobung von zerstörungsfreier Prüftechnik

Für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende in Deutschland ist der Betrieb von bestehenden Offshore-Windenergieanlagen auch über die geplante Laufzeit hinaus notwendig. Hierzu muss insbesondere der Zustand der unter der Wasserlinie befindlichen Gründungsstruktur bekannt sein. Im Rahmen der zwei AiF-Projekte IGF 20.869 N und 21.504 N, die im Bereich Zerstörungsfreie Prüfverfahren bearbeitet werden, konnten zwei unterschiedliche Unterwasser-Prüfaufgaben mithilfe von Tauchern des Tauchbetriebes Helgoland am IW erfolgreich evaluiert werden.

Für die Ermittlung des IST-Zustandes von Schweißnähten an den Gründungsstrukturen wurde eine Prüfeinheit für den Unterwassereinsatz entwickelt, siehe linkes Foto. In dieser werden zwei Phased Array Ultraschallprüfköpfe sowie ein Wirbelstromdifferenzsensor verwendet, um das gesamte Schweißnahtvolumen auf Risse zu prüfen. Mithilfe der Informationen zum IST-Zustand der Unterwasserstruktur kann eine Laufzeitverlängerung von WEA, effizientere Reparaturmaßnahmen oder effizientere Prüfintervalle ermöglicht werden.

Um die Nahtverbindung einer Unterwasserschweißung qualifizieren zu können, wird zudem an einer Sensorik zur elektromagnetischen Härteprüfung geforscht (zurzeit nur zerstörend möglich), siehe rechtes Foto. Aufgrund des Zusammenhanges zwischen physikalischer und magnetischer Härte kann mittels der Sensorik die Härte in der Wärmeeinflusszone und damit die Qualität der Schweißnaht bestimmt werden.

Darüber hinaus können die zwei Prüftechniken in Kombination eingesetzt werden. Sollte mithilfe der Prüfeinheit ein Riss detektiert werden, kann eine Reparaturschweißung unter Wasser erfolgen. Anschließend kann die Schweißnaht mittels Sensorik zur elektromagnetischen Härteprüfung qualifiziert und mittels Prüfeinheit auf Risse geprüft werden. Weiterführend ist eine vollumfängliche Überwachung der aufgrund der Umgebungsbedingungen kritischen Unterwasserschweißung möglich.

Wir bedanken uns für das Engagement der Tauchbetrieb Helgoland GmbH, KWE Küste-Weser-Ems, der KontrollTechnik GmbH, der GSI mbH Niederlassung SLV Hannover und der AiF. Die IGF-Vorhaben Nr. 20.869 N der Forschungsvereinigung Schiffbau und Meerestechnik und Nr. 21.504 N der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS) wurden über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.