Industrielle Räumung von Altlasten in Verklappungsgebieten (IRAV); Teilvorhabenbeschreibung: Elektromagnetische Klassifikation (EMKLA)

Abstract

Die Detektion und Klassifikation metallischer Objekte in marinen Sedimenten stellt insbesondere in ehemaligen Munitionsversenkungsgebieten eine technische Herausforderung dar. Das Verfahren der transienten Elektromagnetik (TEM) bietet die Möglichkeit zur Detektion und elektromagnetischen Charakterisierung metallischer Objekte unter Wasser. Durch die Analyse der zeitlichen Abklingkurven induzierter elektromagnetischer Felder können objektbezogene Parameter abgeleitet werden. Für den praktischen Einsatz unter maritimen Bedingungen sind jedoch robuste und integrierte Sensorsysteme erforderlich. Ziel des Vorhabens war die Entwicklung und Erprobung eines ROV-gestützten elektromagnetischen Demonstrators zur Detektion und Klassifikation metallischer Objekte im Unterwassersediment. Hierzu wurde ein Messsystem mit einer Sendespule und multiplen Empfängerspulen entwickelt und in ein ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug (Remotely Operated Vehicle, ROV) integriert. Im Projekt wurde ein funktionsfähiger Demonstrator aufgebaut und mechanisch sowie elektronisch in ein ROV integriert. Das entwickelte Sensorsystem erfasst die zeitlichen Abklingkurven elektromagnetischer Felder dreidimensional über multiple Empfängerspulen. Es wurden Integrationstests an Land, in einem Hafenbecken sowie unter realen maritimen Bedingungen in der Lübecker Bucht durchgeführt. Die durchgeführten Tests bestätigten die grundsätzliche Funktionsfähigkeit des entwickelten Messsystems unter maritimen Einsatzbedingungen. Durch die dreidimensionale Erfassung der elektromagnetischen Abklingkurven werden charakteristische Objektparameter bestimmt. Ein definiertes axialsymmetrisches Testobjekt aus Stahl konnte zuverlässig detektiert werden. Die Untersuchungen zeigten jedoch zugleich Optimierungspotenziale hinsichtlich der Reichweite des Messsystems und der Positionsgenauigkeit des ROV auf. Die Projektergebnisse zeigen die grundsätzliche Eignung eines ROV-gestützten TDEM-Systems zur Unterwasser-Kampfmitteldetektion sowie zur elektromagnetischen Untersuchung und Klassifikation metallischer Objekte. Die entwickelte Technologie bildet eine Grundlage für weitere Entwicklungsarbeiten, insbesondere hinsichtlich leistungsstärkerer Sendespulen, verbesserter Positionierungsverfahren und weiterführender Klassifikationsverfahren. Zukünftig ist eine Nutzung der entwickelten Verfahren im Rahmen maritimer Detektions- und Klassifizierungsdienstleistungen vorgesehen.