Ein Laser für Taucher
03.05.2017

Bild 1: Laserschneiden von Spundwänden unter Wasser. (Foto: LZH)

Bild 2: Bleche lassen sich auch unter Wasser mit einem Laser schneiden. (Foto: LZH)

Bild 3: Das LZH entwickelt Laserschneidprozesse für den Einsatz unter Wasser. (Foto: LZH)

Unterwasserarbeiten sind personal- und zeitintensiv. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit dem Institut für Werkstoffkunde der Leibniz Universität Hannover einen laserbasierten Prozess entwickelt, um Spundwände automatisiert unter Wasser zu schneiden.

Spundwände schützen befestigte Uferbereiche oder ermöglichen es, diese für Reparaturen trocken zu legen. Sollen sie demontiert werden, müssen Taucher sie mit dem Schneidbrenner in kleinere Teile zerschneiden. Üblicherweise schafft es ein Taucher, etwa 20 Meter pro Tag zu schneiden, was einer Geschwindigkeit von 0,07 m/min entspricht. Wissenschaftler am LZH haben nun im Projekt LuWaPro einen Prozess entwickelt, bei dem die Schnitte durch einen Scheibenlaser im Brennschnitt ausgeführt werden. Der Taucher übernimmt dabei nur noch eine Kontrollfunktion. Das Verfahren erlaubt es, Bleche mit für Spundwände üblichen Stärken von 10 mm, mit einer Geschwindigkeit von bis zu 0,9 m/min zu trennen.

Robuster Prozess trotz schlechter Bedingungen
Schlechte Sichtverhältnisse, Strömung oder Materialunebenheiten erschweren das Arbeiten im Einsatzgebiet. Die Wissenschaftler der Gruppe Unterwassertechnik erreichten in ihrem Verfahren eine Positionstoleranz von plus/minus zwei Millimetern, wodurch das System robust auf mögliche Einflüsse im Unterwasserbetrieb reagieren kann. Geprüft wurde der Prozess an zwei Szenarien: Zum einen wurden freistehende Bleche unter Wasser geschnitten, zum anderen waren die Bleche mit Beton hinterfüllt. Bei letzterem wird das Austreten der Schmelze aus der Schnittfuge durch das Anstellen des Laserkopfes um 20 Grad ermöglicht.

Durchgeschnitten?
Ein weiterer großer Vorteil gegenüber dem handgeführten Prozess ist die Möglichkeit einer Prozessbeobachtung: Über eine Sensorik wird zuverlässig bestimmt, ob ein Schnitt erfolgt ist oder nicht. Für den Taucher ist das bei der häufig schlechten Sicht unter Wasser ansonsten nicht erkennbar.

Lasersicheres Arbeiten unter Wasser
Die entsprechende Lasersicherheit kann sichergestellt werden, wenn der Taucher eine herkömmliche Laserschutzbrille unter seinem Helm trägt.

Das Projekt „Laserstrahlschneiden unter Wasser für höhere Produktivität – LuWaPro“ wurde gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Zu der Pressemitteilung gib es drei Bilder und ein Video

 

Video: Demonstration des Laserschneidens im Unterwassertechnikum Hannover (UWTH) (Video: Laser on demand GmbH)

 

Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)

Als unabhängiges gemeinnütziges Forschungsinstitut steht das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) für innovative Forschung, Entwicklung und Beratung. Das durch das Niedersächsische Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr geförderte LZH widmet sich der selbstlosen Förderung der angewandten Forschung auf dem Gebiet der Photonik und Lasertechnologie. 1986 gegründet arbeiten inzwischen über 170 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter am LZH.

Der Fokus des LZH liegt auf den Bereichen Optische Komponenten und Systeme, Optische Produktionstechnologien und Biomedizinische Photonik. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Naturwissenschaftlern und Maschinenbauern ermöglicht innovative Ansätze für Herausforderungen verschiedenster Bereiche: von der Komponentenentwicklung für spezifische Lasersysteme bis hin zu Prozessentwicklungen für die unterschiedlichsten Laseranwendungen, zum Beispiel für die Medizintechnik oder den Leichtbau im Automobilsektor. 17 Ausgründungen sind bis heute aus dem LZH hervorgegangen. Das LZH schafft so einen starken Transfer zwischen grundlagenorientierter Wissenschaft, anwendungsnaher Forschung und Industrie.