Bessere Wellenprognose verbessert Offshore-Sicherheit
Wellen sind während der meisten Offshore-Betriebstätigkeiten auf See von großer Bedeutung, sie verhalten sich jedoch in unregelmäßiger und unvorhersagbarer Weise. Obgleich bekannt ist, dass Wellen bisweilen bestimmte Betriebsgrenzen überschreiten, ist nicht ganz klar, wann solche Wellen auftreten. Das EU-finanzierte Horizont-2020-Projekt Wave Predictor befasste sich mit dieser Herausforderung durch die Entwicklung einer Prognosetechnologie für Wellen- und Schiffsbewegungen, welche die tatsächlichen Zeitkurven von Wellen, die sich auf das Schiff zubewegen, und die daraus resultierende Schiffsbewegungsreaktion vorhersagt. Derzeit besteht die einzige Möglichkeit für Sicherheit im Offshore-Betrieb aus einer Kombination von fortschrittlichen Statistiken und großen Sicherheitstoleranzen. „Infolgedessen unterschreiten die Wellen und die daraus resultierenden Schiffsbewegungen während des Betriebs meistens deutlich den kritischen Wert, was bedeutet, dass viel Zeit verloren geht, in der Arbeit hätte durchgeführt werden können“, sagt Projektkoordinator Karel Roozen. Durch die Vorhersage, wann und wo wahrscheinlich die nächsten großen Wellen auftreten werden, kann das Wave Predictor-System das optimale Zeitfenster für die kritischste Phase des Offshore-Betriebs auswählen, anstatt auf bessere Bedingungen zu warten oder „auf das Beste zu hoffen“. Verbesserte Prognosen Der aktuelle Stand der Offshore-Technologie weist mehrere Einschränkungen im Hinblick auf die Betriebssicherheit und -kosten auf. „Sicher“ bedeutet nach wie vor keine 100%ige Sicherheit, und eine Wahrscheinlichkeit von 1/1 000 dafür, dass eine kritische Wellenhöhe überschritten wird, gilt oftmals als annehmbar. Die Handhabung kostspieliger Ausrüstung fernab des Festlandes bedeutet, dass Unfallfolgen gravierender sein können und Schäden in Höhe von Millionen Euro, Personenschäden oder sogar Todesfälle umfassen. Dies ist der Grund für die großen Sicherheitstoleranzen. Außerdem fallen regelmäßig höhere Kosten an, wenn Bedingungen für sicher erachtet werden und eine Transport- oder Betriebstätigkeit gestartet wird, diese jedoch anschließend wieder abgebrochen wird. Es können folglich enorme Kosten aufgrund verlorener Arbeitsstunden entstehen, obwohl es zahlreiche sichere Betriebsfenster gegeben hätte – wenn diese nur vorab bekannt gewesen wären. Die Forscher leiteten von dem Navigationssystem des Schiffs das Wellenrichtungsspektrum und Oberflächenströmungsdaten ab. Sie erstellten zudem neue Algorithmen, die wertvolle zusätzliche Informationen bereitstellen, darunter die Echtzeit-Prognose herannahender Wellen und der daraus resultierenden Schiffsbewegungen mehrere Minuten im Voraus. „Während des Projekts entwickelten wir eine verbesserte Schnittstellensoftware, eine verbesserte Datenverarbeitungssoftware und wir gestalteten neue Hardware-Einrichtungen, die einfacher auf der Schiffsbrücke installiert werden können“, erklärt Roozen. Höhere Effizienz und verbesserte Betriebsleistung Die Prognosetechnologie für Wellen- und Schiffsbewegungen wird große Vorteile für Offshore-Betreiber mit sich bringen. Roozen erklärt hierzu: „Diese Technologie ermöglicht es, Offshore-Betreiber mehrere Minuten im Voraus vor außergewöhnlich hohen Wellen und den daraus resultierenden Schiffsbewegungen zu warnen. Aufgrund der rechtzeitigen Warnungen können unsichere Situationen vermieden werden.“ Des Weiteren kann die Betriebsleistung pro Schiff erhöht werden, indem während Wellenbedingungen, die normalerweise die „Grenze überschreiten“, nach Ruhephasen gesucht wird, sodass Schiffe effizienter genutzt werden können. „Wave Predictor wird dazu führen, dass pro Betriebstätigkeit weniger Schiffe gebraucht werden und weniger Kraftstoff verbraucht wird. Diese effizientere Schiffsnutzung und der hieraus resultierende geringere Kraftstoffverbrauch wird sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile haben“, schlussfolgert Roozen.
Schlüsselbegriffe
Wave Predictor, Welle, Schiff, Offshore, Sicherheit, Radar, Prognosetechnologie, Kraftstoffverbrauch, Wellenbewegung
