Aquamarin Power

Bild: Aquamarin Power

Unsere Schläuche überbrücken immer längere Strecken und sind in großen Tiefen gewaltigen Drücken ausgesetzt“, betont Matthias Schönberg, Geschäftsbereichsleiter von ContiTech Fluid Technology. „Dem Engineering kommt dabei eine entscheidende Rolle zu. Dabei haben wir immer den Nutzen im Blick, den unsere Kunden daraus ziehen können – eben Engineering for the Next Level.“ Viele der Schläuche sind Unikate und werden in Top-Qualität einzeln gefertigt.

Sub Sea Mining: Rohstoffförderung am Meeresboden

Insel Lewis

Aquamarine Powers Wellenkraftwerk mit geplanten
40 Megawatt Leistung an der Küste der Insel Lewis. Bild: Aquamarin Power

Um aus Tiefen von bis zu 2500 Metern kostbare Rohstoffe wie Gold, Silber, Platin, Diamanten, Mangan, Kobalt, Erz, Kupfer oder Nickel schonend vom Meeresboden zu heben, hat ContiTech eine Kombination von zwei Hochtechnologie-Schlauchsystemen entwickelt. Diese Innovation kommt am Meeresboden zum Einsatz, wo enorme Drücke herrschen und gewaltige Strömungen die Elemente heftig bewegen. Die Neuentwicklung besteht aus einer speziell konstruierten Hochdruck-Steigleitung am Tiefsee-Raupenwerkzeug, die etwa 155 Meter über dem Meeresboden durch ein Anschlussstück mit einem Vorratsschlauch verbunden ist.

CT FL Welle

Eine Wellenkraftanlage des Oyster-Projekts im Einsatz. Schottland will die Kraft der Wellen in großem Stil zur umweltfreundlichen Energiegewinnung heranziehen. Bild: Aquamarin Power

Besonders anspruchsvoll bei der Entwicklung war das richtige Verbindungsstück zwischen den unterschiedlichen Schlauchkonstruktionen. In zwei, etwa 400 Meter langen, flexiblen Vorratsschläuchen werden die geschürften, scharfkantigen Gesteinsbrocken zwischengelagert. Das erforderte die Konstruktion einer dicken Verschleißschicht im Schlauch, sodass über einen Zeitraum von zwölf Monaten das hochgepumpte Sediment die Innenwände nicht beschädigt. Das Gestein gelangt nach und nach über weitere 1500 bis 2500 Meter Distanz zu den Förderschiffen.

Um alle widrigen Umstände für den Einsatz auszuschließen, wurden umfangreiche Tests durchgeführt. „Wir haben mit einer speziellen Software 16 Rotationen pro Minute erzeugt, bis wir wussten, dass wir die richtige Konstruktion haben. Insgesamt haben wir für das Entwicklungsprojekt einen zweistelligen Millionenbetrag investiert“, erläutert der Geschäftsbereichsleiter. Mit dem System können bis zu zwei Millionen Tonnen Gestein in nur 18 Monaten gefördert werden.

Oil Spill Emergency Response

Spezialschläuche liefert das Unternehmen auch für das Oil-Spill-Emergency-Response-Projekt, das nach den Ereignissen auf der Ölplattform Deepwater Horizon eingerichtet worden ist, um Ölunfälle schneller eingrenzen zu können.

Das Fluid Technology Segment Oil & Marine erfüllt schon seit langem die relevanten Standards des American Petroleum Institute (API). Weltweit richten sich Unternehmen in der Erdölindustrie mit anspruchsvollen Projekten bei der Wahl ihrer Geschäftspartner nach diesem Gütesiegel für Sicherheit und Qualität. Vor dem Hintergrund der Ereignisse auf der Ölplattform Deepwater Horizon haben die Themen Sicherheit und Technologiekompetenz völlig neue Dimensionen angenommen. Mit Hightech-Entwicklungen trägt Fluid Technology zum Schutz von Mensch und Umwelt bei.

Shell hat gemeinsam mit weiteren Partnern aus der Öl- und Gasindustrie eine sogenannte Oil Spill Emergency Response, ein weltumspannendes Vorfall- und Bewältigungsmanagement, eingerichtet. Mit einem immensen Einsatz wurde ein Anlagensystem geschaffen, mit dem innerhalb kürzester Zeit unkontrollierte Bohrlöcher auf hoher See geschlossen werden können. „Wir wurden in dieses Vorsorgeprojekt eingebunden und beauftragt, die dafür erforderlichen Spezialschläuche zu liefern. Dieses Vertrauen zu genießen, ist für uns ein deutliches Signal, unsere Marktführerschaft weiter auszubauen“, hebt Matthias Schönberg hervor.

LNG-Schläuche für den boomenden Erdgasmarkt

Auch vom boomenden Markt für Flüssigerdgas (Liquefied Natural Gas, LNG) profitiert das Unternehmen. Fachleute gehen davon aus, dass im Jahr 2015 rund 370 Millionen Tonnen Flüssigerdgas gehandelt werden. Das sind beachtliche 15 Prozent der aktuellen weltweiten Erdgasfördermenge und das Fünffache des deutschen Gesamtverbrauchs. Basis des globalen Erdgas-Booms ist dessen einfacher Transport: In großen Verflüssigungsanlagen wird der gasförmige Brennstoff auf -165 °C abgekühlt, bis er flüssig wird und dadurch massiv an Volumen verliert.

LNG Schläuche

Neben extrem niedrigen Temperaturen halten die LNG-Schläuche von Contitech bis zu 20 bar Druck aus. Bild: ContiTech

Ein Kubikmeter Erdgas hat in flüssiger Form nur mehr ein Volumen von knapp 1,7 Liter. So können große Mengen Erdgas auf speziellen Schiffen mit isolierten Gastanks rund um den Globus verschifft werden. Am Ankunftsort wird das Verfahren umgekehrt und das Erdgas kann in seinem Ursprungszustand in den Kreislauf gehen. Der teure und technisch anspruchsvolle Transport von Erdgas über Pipelines am Meeresboden wird dadurch vielfach umgangen.

Das herkömmliche Verfahren bei der Übergabe von Flüssigerdgas von Großschiffen zu den kleineren Shuttle-Tankern für den Weitertransport verlief bisher im Side-by-Side-Transfer. Das setzt erstens eine ruhige See voraus, zweitens liegt der maximale Schlauchdurchmesser bei gerade einmal acht Zoll. Ein Ladevorgang dauert darum rund 24 Stunden.

Bei einem neuartigen LNG-Schlauch aus Kunststoff und Metall, den ContiTech in Kooperation mit Bluewater Energy Services entwickelt hat, werden mehr als 70 Schichten verschiedenen Materials verarbeitet, um einen einzigartigen Verbundkörper für den Schlauch zu schaffen. Dieser wird durch ein spiralförmiges Metallgerüst innen und außen verstärkt.

Damit wird die Stabilität der Struktur gesichert, die neben den extrem niedrigen Temperaturen bis zu 20 bar Druck aushält. „Nach über dreißig unterschiedlichen Tests und einer vor kurzem eingeleiteten Erprobung auf See, gehen wir davon aus, dass der LNG-Schlauch im Juni zertifiziert und für den industriellen Einsatz zugelassen wird“, freut sich Matthias Schönberg über die erfolgreichen Tests.

Die Spezialschläuche ermöglichen einen schnelleren Durchsatz, weil der Durchmesser auf 40 Zentimeter verdoppelt wurde, und der Transfer erfolgt im Tandem-Loading. Dabei liegen zwei Shuttle-Tanker statt längsseits mit nur drei Metern nun mit bis zu 100 Metern Abstand zum Verarbeitungsschiff am Bug. Dafür gibt es eine spezielle Ladevorrichtung, von der die LNG-Schläuche abgerollt und jederzeit an die schwimmende Verflüssigungsanlage angeschlossen werden können. Wenn es auf hoher See stürmisch zugeht, und sich Wellen von bis zu fünfeinhalb Metern auftürmen, ist das für die Produktneuheit von ContiTech kein Problem.

Hydraulikleitungen für Wellenkraftwerke

Das Meer ist eine riesige Energiequelle. Wellenkraftwerke zapfen diese unerschöpfliche Ressource an – bislang allerdings nur mit mäßigem Erfolg. Aber jetzt hat das schottische Unternehmen Aquamarine Power eine vielversprechende Technologie entwickelt, die das ändern soll. Das Land will die Kraft der Wellen in großem Stil zur umweltfreundlichen Energiegewinnung heranziehen. Eines der wichtigsten Projekte auf dem Weg dorthin ist Aquamarine-Power-Wellenkraftwerk Oyster 800 mit 800 Megawatt Spitzenleistung. ContiTech Fluid Technology ist seit 2012 als Entwicklungspartner an dem Projekt beteiligt. Das Unternehmen hat einen wichtigen Abschnitt der Hydraulikleitungen produziert, durch die das Meerwasser unter Hochdruck zur Energiegewinnung an Land transportiert wird.

Bereits bewilligt hat die schottische Regierung den Plan des Unternehmens, eine 40-Megawatt-Wellenfarm mit bis zu 50 Anlagen vor der Insel Lewis an Schottlands Westküste zu installieren. Sie soll rund 30.000 Haushalte mit Energie versorgen. Die Oyster-Wellenkraftanlage ist schwimmfähig und mit einer Flügelklappe versehen. Sie wird etwa einen halben Kilometer vor der Küste in einer Tiefe von zehn bis 15 Meter am Meeresboden befestigt.

Die nahezu komplett unter Wasser liegende Flügelklappe bewegt sich in der Brandung vor und zurück. Mit dieser Bewegung treibt sie zwei Hydraulikkolben an, die wiederum über eine Unterwasserleitung mit Hochdruck Wasser an Land pumpen, um dort eine konventionelle Wasserkraftturbine anzutreiben. Von ContiTech kommen die rund 5,6 Meter langen vorgeformten Schläuche vom Typ TauroFit mit 5,5 Zoll Innendurchmesser. Sie widerstehen bis zu 120 bar Arbeitsdruck, entsprechen der Reinheitsklasse 8 nach NAS 1638 und sind auf eine mindestens fünfjährige Lebensdauer in bis zu 20 Meter Wassertiefe ausgelegt. In dieser Zeit absolvieren sie rund 24 Millionen Biege- und Druckbeaufschlagungszyklen. Ihre Flexibilität ermöglicht es ihnen, während des Betriebs die Zylinderbewegungen der Anlage nachzuvollziehen.

Der Vorteil besteht bei Oyster darin, dass der Strom nicht im Wasser, sondern an Land produziert wird. Der empfindliche Teil der Technik ist so – anders als den bisherigen Anlagen – geschützt gegen die Wucht der Wellen und das aggressive Meerwasser. Außerdem tauchen die Flügelklappen der 26 Meter breiten und 15 Meter hohen Boje unter den stärksten Wellen einfach ab. Deshalb funktioniert die Maschine bei jedem Wetter – auch bei einem handfesten Sturm. Der küstennahe Wellenfänger wird derzeit im European Marine Energy Centre in Orkney getestet. jl

Autor: Mario Töpfer, ContiTech