Schäden an Drahtseilen erkennen

Fahrstuhl- und Seilbahnkabinen, Bergbahnen, sogar ganze Brücken hängen an Drahtseilen. Reissen sie, zum Beispiel wegen Brüchen oder Korrosion, kann das zu schweren Unfällen führen. Daher werden die Seile regelmässig kontrolliert – meist per Sichtprüfung der Seiloberfläche. Nun entwickeln das BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik an der Universität Bremen und der Bremer Prüftechnikspezialist MEB-Services ein automatisches Drahtseilüberwachungssystem, das mithilfe intelligenter Verfahren Defekte am sowie im Seil erkennt und bewertet.

Das Prüfsystem soll auf Basis eines neuen Mess- und Auswerteverfahrens arbeiten und zur spontanen sowie zur kontinuierlichen Überwachung von Seilen mit einem Durchmesser von bis zu 40 mm dienen. Zunächst konzentrieren sich die Forschungen jedoch auf Seile mit Durchmessern von 8 bis 10 mm. Sie werden überwiegend zum Heben von Lasten oder zum Personentransport eingesetzt.

Das System Mobistar wird für den Einsatz an Seilwinden und Befahranlagen innerhalb von Windenergieanlagen konzipiert und wird sowohl mobil als auch stationär zu verwenden sein. Als mobile Einheit unterstützt es zum Beispiel Sachverständige bei ihren Prüfungen. Als stationäre Einheit dient es der dauerhaften Überwachung der Seile. Das System soll auch während des Betriebes der Seile schadhafte Stellen wie Risse, Brüche, Quetschungen, Korrosion oder Knicke erkennen können und muss daher auch bei höheren Geschwindigkeiten schnell präzise Ergebnisse liefern.

Ein Herzstück des Systems ist die Sensoreinheit. Sie fährt das Drahtseil entlang, nimmt Messungen vor und übermittelt die Daten an einen Rechner, wo die Software sie sammelt, verarbeitet, analysiert und eine Bewertung über die aktuelle Qualität des Stahlseiles liefert. So ermöglicht das System eine lückenlose Dokumentation des Seilzustandes. Auch aus der Ferne werden sich die Daten auslesen lassen.

Für die Messungen setzen die Projektpartner neben Magnetinduktionsverfahren auch auf neue Sensoren und optische Verfahren. Mit dem Magnetinduktionsverfahren lassen sich insbesondere Brüche im Seil detektieren. Die optischen Verfahren geben Aufschlüsse unter anderem zu Veränderungen der Seilquerschnitte und zu Oberflächendefekten.

Die Bedingungen vor Ort stellen die Projektpartner BIBA und MEB noch vor einige Herausforderungen. «Das Sensorsystem muss bei Umgebungstemperaturen zwischen minus 20 und plus 60°C zuverlässig arbeiten und für die rauen Bedingungen zum Beispiel auf Offshore-Windenergieanlangen schock- und stossfest ausgeführt sein», erklärt Oelker. «Es muss teils grossen mechanischen Beanspruchungen standhalten. Auch Schmutz, Verunreinigungen und Wasser oder Salzwasser sowie Öle und Fette dürfen die Messungen und Auswertungen nicht beeinflussen.»

22.9.2017