Messtechnik hilft bei der Wartung
Schleuse unter Beobachtung
Die niederländische Schleuse IJmuiden muss den Anforderungen moderner Schifffahrt angepasst werden. Hierfür bedarf es eines ausgeklügelten Wartungsplans, damit Schiffe auch während der Instandsetzung passieren können. Die nötigen Daten dazu liefert ein extra für diesen Zweck entworfenes Messsystem.
Die Schleuse von IJmuiden ist seit Langem das Tor nach Amsterdam: Dank ihr können Schiffe heute von der Nordsee bis in den Hafen der niederländischen Hauptstadt Amsterdam fahren. Doch für die großen See- und Kreuzfahrtschiffe ist der Stahlkoloss mittlerweile zu klein geworden – und soll jetzt durch einen Neubau ersetzt werden. Damit Sicherheit und Produktivität der Schleuse bis zur Fertigstellung des Neubaus weiterhin gewährleistet werden können, musste der mit den Instandsetzungsarbeiten beauftragte französische Industriedienstleister Spie einen umfangreichen Wartungsplan erstellen. Der Experte für Mess- und Sensortechnik Althen bot hierfür Unterstützung an und hat ein spezielles Messsystem entwickelt, das die benötigten Daten ermittelt und bereitstellt.
Plug&Play-Messsystem für die Schleuse
Die Schleuse besitzt zwei große Schleusentore, die, wenn sie für Schiffe geöffnet werden, über Schienen in den Kai hineingleiten. Die Schienen liegen auf einem Betonfundament unter Wasser, was problematisch ist, denn Wasser macht den Beton im Laufe der Zeit brüchig. Sind die Schäden zu groß, beginnen die Schienen beim Ein- und Ausfahren der Tore zu springen und brechen im schlimmsten Fall. Um einen optimalen Wartungsplan für die Schleuse entwickeln zu können, musste Spie wissen, wie sich die Schienen bei der Überfahrt der Tore exakt verhalten.
Um das herauszufinden, leistete Althen mit einem kompletten, schlüsselfertigen Messsystem Unterstützung bei der Vermessung der Schienenaufhängung. Taucher platzierten hierfür zwanzig lineare Positionssensoren auf den Schienen – zehn Sensoren auf jeweils einer Schiene. Die eingesetzten Positionssensoren S114 sind präzise sowie robust und daher gut geeignet für den Einsatz unter Wasser. Sie wurden mit 100 Meter langen Kabeln über speziell von Althen entwickelte Anschlussdosen an einen Datenlogger angeschlossen. Beim Öffnen und Schließen der Schleusentore ermittelte das System nun das Ausmaß der Schienenbewegung, was wiederum eine Einschätzung über den Zustand des unter den Schienen liegenden Betonfundaments ermöglichte. Die kombinierten Messergebnisse wurden mit einem Datenlogger in Echtzeit aufgezeichnet, gespeichert sowie live am Monitor des Loggers überwacht.
Unterschiedliche Messsignale erfassen
Das Messdatenerfassungssystem Data Plattform GL7000 von Graphtec ermöglicht es über verschiedene Module, Messdaten unterschiedlicher physikalischer Größen – von Temperatur und Druck über Vibration, Beschleunigung und Drehgeschwindigkeit bis zu Dehnung und Schließkraft – parallel zu erfassen. Aufgrund des modularen Prinzips kann man den Datenlogger jederzeit um andere Größen erweitern. Je nach Anzahl der angeschlossenen Verstärkermodule kann ein GL7000-Gerät zwischen vier und 112 Messkanäle verarbeiten, wobei es für die Aufzeichnung der Messdaten vier Speicherziele gibt.
Die mitgelieferte Software erlaubt die Steuerung von bis zu zehn miteinander vernetzten Geräten von einem PC aus, wodurch sich die Zahl der Messkanäle auf bis zu 1120 hochskalieren lässt. Die Abtastrate je Kanal liegt bei 10 μs bis 1 h (abhängig vom Modul). Der Datenlogger verfügt über Ethernet- und USB-Schnittstellen, der Betrieb ist sowohl autark als auch PC-basiert möglich. Durch die Bildschirmeinheit mit Touchpanel ist eine Verwendung sowohl als Stand-alone-System als auch integriert möglich.
Nach Ablauf von zwei Wochen waren alle benötigten Messdaten gesammelt – und Spie erstellte auf deren Basis einen detaillierten Wartungsplan für die Noordersluis. Damit sind bis zur Fertigstellung des Neubaus Sicherheit und Funktionsfähigkeit der Schleuse stets gewährleistet.
Das Tor nach Amsterdam
Der gesamte Schiffsverkehr zwischen dem Hafen in Amsterdam und Nordsee muss durch das Nadelöhr des niederländischen Ortes IJmuiden. Zur Eröffnung im Jahr 1927 zählte die hier befindliche Noordersluis (Nordschleuse) mit einer Länge von 400 Metern, 50 Metern Breite und 15 Metern Tiefe noch zu den größten ihrer Art und übertraf sogar den bisherigen Weltrekordhalter am Panamakanal. 2029 soll die Schleuse nun durch einen gigantischen Neubau mit 500 m Länge, 70 m Breite und 18 m Tiefe ersetzt werden. (kv)
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