Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Digitaler Zwilling
Die Forschungsgruppe entwickelt ein digitales Abbild des Unterwassertestfelds »Digital Ocean Lab« (mehr Info), dessen Offshore-Plattform sowie der eingesetzten Technologien und Operationen. Wenn sowohl die Umgebung unter Wasser und die vorherrschenden Bedingungen wie die Strömung als auch das Unterwasserfahrzeug selbst digital abgebildet sind, lassen sich robotergestützte Operationen vorab simulieren und planen. Dafür kombinieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler geeignete Unterwassersensorik, mit der sich Schwingungen, Vibrationen und Materialintegrität überwachen lassen. Um Offshore-Anlagen prädiktiv managen zu können, erarbeiten sie Modelle zur Lebensdauerprognose wie auch Verfahren, mit denen sich Schweißnähte inspizieren und verbessern lassen.
ROV zur Offshore-Instandhaltung
Industrietauchern soll der Einsatz in gefährlicher Umgebung erspart bleiben. Zu diesem Zweck stattet die Forschungsgruppe das ferngesteuerte Unterwasserfahrzeug BlueROV 2 mit einem neuartigen Radantrieb (Crawling Skid) aus, damit es sich direkt auf der Oberfläche bewegen kann, wenn es Unterwasserstrukturen wie Offshore-Windkraftanlagen instand zu halten hilft. Das Team erforscht eine kostengünstige Alternative, mit der sich das BlueROV 2 navigieren lässt, nämlich auf Basis visueller Wegbestimmung, einem MEMS-Inertialsystem, Drucksensoren und den Drehlageinformationen des Radantriebs. Ein visuell und geometrisch die Umgebung erkennendes optronisches System am Unterwasserfahrzeug erfasst exakt den Istzustand von Unterwasserstrukturen in relativ kurzer Zeit und fährt zuvor angebrachte Sensoren an den Schweißnähten regelmäßig an und liest diese aus.
Energieschub für Unterwasserroboter
Druck und Temperaturgefälle beanspruchen die Batterietechnik enorm, sodass immer eine Batteriereserve einkalkuliert wird, um teure Missionen nicht plötzlich abbrechen zu müssen. Die Forschungsgruppe möchte die inneren Alterungsprozesse und die Entladung der einzelnen Energiezellen präzise ermitteln und vorhersagen können. Dafür kleben auf jeder Batteriezelle kleine piezokeramische Sensoren, die mittels Schwingung erfassen, wie hart die Zelloberfläche ist, da der Entladevorgang den Härtegrad verändert. Die Forschenden testen die neue Sensortechnik im Hafenbecken des OTC unter Wasser in einem mobilen »Minilab« − ein weiteres Projekt der Forschungsgruppe Fraunhofer SOT. Die Erkenntnisse ermöglichen ein exaktes Batteriemanagement mit dem Ziel, die Batteriereserve zukünftig verringern zu können. In Folge könnten die Roboter länger tauchen, und die Gesamtkosten für die aufwendigen Missionen würden deutlich sinken.