Aussetz- und Bergevorrichtung für das autonome Unterwasserfahrzeug PreToS
Aufgrund der schwindenden landgebundenen Rohstoffreserven wird der Abbau von Rohstoffen aus der Tiefsee, wie z. B. Öl und Gas, zunehmend rentabler. Bei der Suche nach neuen Abbaugebieten werden häufig unbemannte, autonome Unterwasserfahrzeuge eingesetzt, so genannte AUVs (englisch: autonomous underwater vehicles). Versorgungsschiffe bringen die AUVs in das Zielgebiet, welches sie beispielsweise dann kartographieren. Die Fahrzeuge werden zur Wartung an Deck des Schiffs geholt und für neue Missionen wieder ausgesetzt. Bei starkem Wellengang gestalten sich jedoch diese Manöver als schwierig und gefährlich, so dass für sichere und wetterunabhängige Ausbring- und Bergevorgänge eine geeignete Vorrichtung am Forschungsschiff erforderlich ist. Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit der Konzeption und dem Aufbau eines neuartigen Aussetz- und Bergesystems für das AUV PreToS. Dazu wurden zunächst Recherchen zum Stand der Technik durchgeführt sowie Analysen der Bewegungsabläufe beim Aussetzen und Bergen vorgenommen. Hieraus ergaben sich Teillösungen, welche konstruktiv sowie anhand von Ablaufstudien im Rahmen eines Gesamtkonzepts eingeordnet wurden. Der dabei entwickelte Geräteaufbau lässt sich am Heck verschiedener Forschungsschiffe montieren. Er besteht aus einem fest montierten Grundgerüst, an dem sich über Gelenke ein schwenkbarer Ausleger mit dem A-Rahmen des Forschungsschiffs bewegen lässt. Der Ausleger dient als Träger für eine als Käfig bezeichnete Vorrichtung, in der das AUV fixiert wird. Mit der Bewegung des Auslegers lässt sich der Tragekäfig mit dem dort fixierten AUV vom Schiff auf das Wasser und auch wieder zurück schwenken, so dass eine sichere Transportbewegung gewährleistet ist. Der am Ausleger drehbar befestigte Käfig bewegt sich aufgrund der daran befestigten Schwimmkörper mit den Wellen, so dass eine Entkopplung der welleninduzierten Bewegung des Käfigs und der Bewegung des Versorgungsschiffs stattfindet. Das Ankoppeln des Unterwasserfahrzeugs an den schwimmenden Käfig erfolgt durch das Einholen eines an der Fahrzeugspitze befestigten Seils, welches vom AUV nach dem Auftauchen abgeworfen und von einer Winde, die am Käfig montiert ist, eingezogen wird. Zum Abwerfen des Seils erzeugt die Bordelektronik einen Stromimpuls, der einen elektromagnetischen Aktor auslöst und das Seil freigibt. Alle Komponenten wurden druckneutral aufgebaut und für die angestrebte Tauchtiefe von 6.000 Meter ausgelegt und getestet. Der Abwurfmechanismus ist ebenfalls Teil der PreToS-Notbergevorrichtung, welche bei dem am Meeresboden liegenden AUV das Seil auslöst, das durch einen Schwimmkörper Auftrieb erhält. Ein weiteres Unterwasserfahrzeug fängt das Seil ein und schleppt das AUV an die Wasseroberfläche. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Aussetz- und Bergesystem leistet einen entscheidenden Beitrag für den sicheren Umgang mit dem Unterwasserfahrzeug PreToS. Die Vorrichtung bewies bei zahlreichen Tests in der Ostsee, dass sie auch unter harschen Umgebungsbedingungen funktioniert und wurde auch im Atlantik erfolgreich getestet. In gleicher Weise erwies der druckneutral gestaltete Abwurfmechanismus im Drucktank und in der Ostsee seine gute Funktionssicherheit.
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