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Donnerstag, 21. März 2019

Materialprüfung

Hightechsensor checkt Stahlbau unter Wasser

Von Dietmar Kippels | 3. Februar 2012 | Ausgabe 5

Im Unterwassertechnikum (UWTH) am Produktionstechnischen Zentrum der Leibniz Universität Hannover herrschte Hochbetrieb: Bis Ende Januar trainierten Taucher innovative Prüfverfahren, um Schäden an Bauteilen sicher erkennen zu können – darunter auch ein neu entwickelter, miniaturisierter Wirbelstromprüfsensor.

"Der Bedarf an Experten, die unter Wasser nach Schäden an Windenergieanlagen fahnden oder bereits entdeckte Risse direkt schweißen können, steigt mit jeder Windenergieanlage, die vor den Küsten errichtet wird", so Thomas Hassel, Leiter des Unterwassertechnikums. Verhängnisvolle Fehler unter Wasser könne es aber auch andernorts geben, beispielsweise in der Weser: "Wenn dort ein Wehr repariert werden muss, halten Absperrvorrichtungen das Wasser im Bereich des Wehrs fern." Diese würden mit tief im Boden verankerten Halterungen befestigt. Die Halterungen, sogenannte Sohleverankerungslaschen, halten seit mehr als einem halben Jahrhundert den Kräften stand, die das Wasser während solcher Reparaturen auf sie ausübt. Täten sie es nicht, wären Menschen im Wehrbereich während der Reparaturen gefährdet.

Mitte vergangenen Jahres veranlassten deshalb das Wasser- und Schifffahrtsamt Verden und das Bundesamt für Wasserwirtschaft in Karlsruhe erstmals eine Überprüfung dieser kiloschweren Stahllaschen. Beauftragt wurde das Institut für Werkstoffkunde (IW) am PZH. Wilfried Reimche, Leiter des Bereichs "Zerstörungsfreie Prüfverfahren" am IW, entwickelte für diese Aufgabe mit seinen Mitarbeitern einen neuen Sensor mit Vormagnetisierung.

"Der Unterwasser-Wirbelstromprüfsensor wird mittels kleiner Rollen auf der Oberfläche des Stahlteils entlanggeführt und erzeugt im Stahl ein Magnetfeld", erläuterte Wilfried Reimche. Gleichzeitig registriere der Sensor, wie das magnetische Streufeld und die magnetischen Werkstoffeigenschaften im Bereich von Fehlstellen im Material durch die Vormagnetisierung beeinflusst werden. Aus diesen Abweichungen können die Ingenieure des IW dann sehr genau auf oberflächennahe Risse oder Fehlstellen im Bauteil schließen. Verschiedene Ausführungen des Sensors erlauben es darüber hinaus, auf gekrümmten Flächen genauso wie in engen Rundungen zu messen.

Wie man dieses neue Unterwasser-Wirbelstrommessverfahren einsetzt, lernten die Taucher im Unterwassertechnikum. Angeboten wurde der sechswöchige Kurs zum ersten Mal. Die Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung organisiert ihn in Zusammenarbeit mit dem Unterwassertechnikum. Darauf gedrängt hatte insbesondere die Firma Bard Offshore, Emden, die auf entsprechend ausgebildete Experten angewiesen ist.

Seit Anfang Februar sind jetzt die Unterwasserschweißer im Einsatz. Die Taucher nutzen für ihre vielen Test-Schweißnähte unter anderem auch neue Unterwasserelektroden, welche das Forscherteam um Thomas Hassel entwickelt hat und die nun zur Marktreife gebracht werden. Der massive Verbrauch während eines Lehrgangs – etwa 1000 Elektroden verschweißt jeder Lehrgangsteilnehmer – bietet den Wissenschaftlern wertvolles Auswertungsmaterial. KIP