Versteckte Ressourcen

Unter der Meeresoberfläche verbergen sich viele Geheimnisse: unentdeckte Untiefen, groteske Lebensformen, wertvolle Rohstoffressourcen. Um diese aufzuspüren, hat ein norwegisches Unternehmen eine Technologie entwickelt, die den Meeresboden «durchleuchtet».

Eintausend Meter Tiefe. Es ist eiskalt und dunkel – kein Sonnenlicht dringt bis hierher vor. Im Scheinwerferlicht des Unterwasserroboters sind anfangs nur Umrisse zu erkennen. Dann tauchen dreifüssige Gebilde am Meeresboden auf. Es sind Empfängerstationen für elektromagnetische Wellen, die in den Boden gesendet werden. Sie sollen die Erdschichten des Meeresbodens «sichtbar machen». Und Rohstoffreservoirs aufdecken.

Will ein Erdölunternehmen herausfinden, ob sich der Rohstoffabbau in der Tiefe lohnt, dann greift es auf die Controlled-Source-Electro-Magnetic-(CSEM-)Technologie zurück. Diese nutzt den unterschiedlichen elektrischen Widerstand von Erdschichten und lässt so Rückschlüsse auf Lage und Grösse von Ölvorkommen zu. Bei der CSEM-Technologie wird eine sehr starke Stromquelle verwendet, um das elektromagnetische Feld zu erzeugen, die dann von mehreren Empfängern aufgezeichnet werden. Diese Tripods (Empfänger) stehen auf dem sandigen Meeresgrund und empfangen die elektromagnetischen Signale, die durch die Erdschichten beeinflusst werden.

5 000 Meter unter dem Meeresboden

Fünfundzwanzig neue Tripods hat das norwegische Unternehmen PetroMarker 2016 in der Nordsee versenkt. Das Besondere an dieser neuen Messmethode ist, dass im Gegensatz zu anderen Messmethoden das Unternehmen zum Aufspüren von unterirdischen Rohstoffressourcen einen vertikalen Sender und Empfänger verwendet. So seien eine viel detailreichere Auflösung und eine Erhebung von Messdaten bis zu 5 000 Meter unter dem Meeresboden möglich, heisst es seitens des Unternehmens.

Die etwa vier Meter hohen Tripods sind aus einer Kombination aus Glasfaser und Spezialschäumen gebaut. Wegen der empfindlichen Elektronik können keine Metallteile verwendet werden, und so tief unter der Wasseroberfläche ist der Druck der Tiefe extrem und das Salzwasser aggressiv.

Die Antennen werden in der Mitte der Tripods (Empfänger) möglichst vertikal auf dem Meeresboden ausgerichtet.

Unterwasserantriebe für die vertikale Ausrichtung

Voraussetzung für die exakte Erfassung der elektromagnetischen Daten ist, dass die Empfängerantennen möglichst vertikal auf dem Meeresboden stehen. Denn nicht immer ist der Meeresboden eben. Dazu hat das Unternehmen neue Empfänger entwickelt, die es erlauben, die Antennen in der Mitte der Tripods mit hoher Genauigkeit vertikal auszurichten. Und genau dazu braucht es die Unterwasserantriebe von maxon motor.

Eingebaut am unteren Ende der Empfängerantenne, richten sie diese nach Bedarf lotgerecht aus. Die Antriebslösung von maxon zeichnet sich durch ihre kompakte Bauweise und ihr geringes Gewicht aus. Herzstück des ölgefüllten Unterwasserantriebssystems ist eine Motor-Getriebe-Kombination, bestehend aus einem bürstenlosen DC-Motor (BLDC) sowie einem Planetengetriebe.

Zudem gehören eine Steuerung (EPOS) und ein Kompensator zum System. Um die Einheiten vor Korrosion zu schützen, sind sie mit einem Kunststoffgehäuse umhüllt. Für die Anwendung waren einige Spezifikationen erforderlich; so sind der verwendete EC-i 40 Motor und das Planetengetriebe GP 42 angepasst worden, und auch der angeschlossene Kompensator ist keine Standardversion. Eine Doppeldichtung, nach Vorbild der klassischen «U-Boot-Technik», sorgt dafür, dass das System dem enormen Wasserdruck standhält.

Die Steuerungselektronik des Unterwasserantriebs ist für diese extreme Anwendung in einer druckneutralen Glaskugel untergebracht und hält bis zu 600 bar aus. Carsten Horn, Projektleiter Aquatic Solutions bei maxon motor Sexau: «Es ist ein enorm spannendes Projekt, bei dem die neuen maxon Unterwasserantriebe zum Einsatz kommen. Der erfolgreiche Versuch mit den Tripods in der Nordsee beweist uns, dass die maxon Technologie sehr gut funktioniert.»

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PetroMarker