Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot.

Mittlerweile ist die Off-Shore-Ölförderung in der Arktis aufgrund gestie- gener Ölnachfrage und abnehmender anderer Ölvorkommen wirtschaftlich geworden. Kommt es hier aber während der Förderung zu Ölleckagen, erweist sich die Bekämpfung des austretenden Öls als besonders problematisch, wenn sich das Öl unterhalb einer Eisoberfläche sammelt und somit nicht direkt zugänglich ist. Bis zu einer gewissen Di- cke können Eisschichten mit Eisbrechern gebrochen werden und anschließend das darunter befindliche Öl durch Abschöpfen, Abfackeln oder durch den Zusatz von Ölabbauprodukten bekämpft werden. Bei Eisschichten größerer Dicke ist der Einsatz von Eisbrechern aber nicht mehr möglich.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch bei solchen, mit einem Eisbrecher nicht mehr zu brechenden Eisschichten, eine Möglichkeit zur Verfügung zu stellen, unter der Eisschicht befindliches Öl zu bekämpfen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Unterseeboot mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Unterseeboots ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. Hierbei können gemäß der Erfin- dung die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale jeweils für sich, aber auch in geeigneter Kombination die erfindungsgemäße Lösung gemäß Anspruch 1 weiter ausgestalten.

Die Grundidee der Erfindung ist es, Öl, das sich bei der Ölförderung in der Arktis nach Leckagen unterhalb einer Eisdecke in einer Ölblase sammelt, von unterhalb der Eisdecke mit einem zu der Ölblase getauchten Unterseeboot zu bekämpfen. D. h., gemäß der Erfindung wird ein Unterseeboot zur Verfügung gestellt, das zur Ölbekämpfung bei Tauchfahrt ausgebildet ist. Demzufolge ist es vor der Ölbekämpfung nicht mehr erforderlich, die über dem Öl befindliche Eisdecke aufzubrechen, um einen Zugang zu dem Öl zu erlangen.

Bei dem erfindungsgemäßen Unterseeboot handelt es sich um ein bemanntes Unterseeboot, das, da es in einem direkt an die Wasserober- fläche angrenzenden Bereich eingesetzt wird, nur für vergleichsweise geringe Tauchtiefen ausgelegt sein kann. Weil das Unterseeboot gegebenenfalls längere Zeit unter einer geschlossenen Eisdecke verbringen muss, weist es zweckmäßigerweise einen außenluftunabhängigen Antrieb, beispielsweise einen Brennstoffzellenantrieb auf. Zur Ölbekämp- fung ist es mit Mitteln zur Aufnahme des unter der Eisoberfläche befindlichen Öls und/oder mit Mitteln zum Ausbringen von Ölabbaumitteln, wie chemische Dispergatoren oder Mittel zu Beschleunigung der Biore- mediation, und/oder Ölbindemitteln ausgestattet. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Unterseeboot eine Ölabsaug- vorrichtung auf. Um das Öl in einer von der Eisdecke ausreichend beabstandeten Position absaugen zu können und so eine Kollision des Unterseebootes mit der Eisdecke zu vermeiden, weist das Unterseeboot weiter bevorzugt einen Rüssel als Teil der Ölabsaugvorrichtung auf. Die- ser Rüssel kann an dem Unterseeboot außenseitig eines Druckkörpers des Unterseeboots im Bereich eines Oberdecks starr oder bewegbar befestigt sein, wobei er senkrecht oder vorzugsweise schräg in Richtung der Wasseroberfläche ausgerichtet ist. Bevorzugt ist allerdings ein Rüssel, der bei Nichteinsatz beispielsweise in dem Raum zwischen Druckkörper und Außenhaut, insbesondere im Bereich des Oberdecks angeordnet ist und zum Ölabsaugen aus diesem Raum heraus in seine Arbeitspositi- on bewegbar ist. An dem freien Ende des Rüssels kann ein Saugkopf in Form einer Saugdüse bzw. einer Saugglocke ausgebildet sein. Bootssei- tig ist der Rüssel zweckmäßigerweise an einer Ölabsaugpumpe angeschlossen, mit der das Öl in das Unterseeboot oder in einen außerhalb des Unterseeboots befindlichen Tank gepumpt wird.

Konstruktiv einfach kann der Rüssel starr ausgebildet sein und von einer Stellung zwischen dem Druckkörper des Unterseebootes und einer ein Oberdeck des Unterseebootes bildenden Außenhaut in eine Stellung außerhalb der Außenhaut verschwenkbar sein. In diesem Fall bildet ein starres Rohr den Rüssel. Dieses Rohr kann gegebenenfalls teleskopierbar ausgebildet sein. Außenseitig des Druckkörpers des Unterseebootes ist eine Schwenkmechanik angeordnet. Mit dieser Schwenkmechanik ist der Rüssel verbunden. Mit der Schwenkmechanik wird der Rüssel so verschwenkt, dass sein von dem Unterseeboot abgewandtes Ende in die Ölblase hineinreicht. Während des Absaugens des Öls hält das Unterseeboot zweckmäßigerweise dynamisch seine Position unterhalb der Ölblase. Hierzu kann das erfindungsgemäße Unterseeboot vorteilhaft mit einem Hilfsantrieb beispielsweise mit einem Inline-Thruster, ausgestattet sein.

In einer vorteilhaften, alternativen Ausgestaltung kann der Rüssel flexibel ausgebildet sein, wobei der Rüssel in einem an sein freies Ende angrenzenden Abschnitt an einem ROV (Remotely Operated Vehicle), d.h. an einem ferngesteuerten, insbesondere kabelgeführten Unterwas- serfahrzeug befestigt ist. Demzufolge kann der Rüssel ein Schlauch sein, der zur Ölabsaugung von einer in dem Zwischenraum zwischen dem Druckkörper des Unterseebootes und dem Oberdeck angeordneten motorisch betätigten Schlauchtrommel abgewickelt wird, wobei das freie Schlauchende mit dem daran angeordneten Saugdüse bzw. Saugglocke von dem ROV, an dem der Schlauch befestigt ist, ferngesteuert zu der Ölblase verfahren wird. Die Verwendung eines flexiblen Rüssels hat den Vorteil, dass zwischen dem Saugkopf und dem Unterseeboot keine starre Verbindung besteht. Berührungen des Saugkopfes bzw. des Rüssels mit der Eisunterseite gefährden nicht das Unterseeboot bzw. den Rüssel. Des Weiteren wirken sich Bewegungen des Unterseebootes nicht mehr auf die Positionierung des Saugkopfes aus, da die Positionierung des Rüssels, und damit des Saugkopfes, von dem ROV übernommen wird. Hierdurch ist eine besonders effiziente Ölabsaugung möglich.

Weiter vorteilhaft kann ein Unterseeboot, das eine Ölabsaugvorrichtung mit einem flexiblen, mit einem ROV verfahrbaren Rüssel aufweist, auch dazu verwendet werden, Treibstoff aus gesunkenen Schiffen abzusaugen. In diesem Fall positioniert sich das Unterseeboot in der Nähe des gesunkenen Schiffs, aber mit Abstand zu diesem Schiff. Mit dem ROV wird nun der Rüssel so an das Schiff herangefahren, dass eine an dem Rüssel ausgebildete Saugglocke an einer den Treibstoffbunker begrenzenden Bordwand des Schiffes zur Anlage kommt. Nachdem zuvor an der Bordwand eine Öffnung geschaffen worden ist, wird der Treibstoff mit der Ölabsaugvorrichtung des erfindungsgemäßen Unterseebootes aus dem Treibstoffbunker in das Unterseeboot oder in einen außerhalb des Unterseeboots befindlichen Tank gepumpt.

Die Lokalisierung einer unterhalb der Eisoberfläche befindlichen Ölan- sammlung kann anhand von Überwasser ermittelten Koordinaten erfolgen, die dann von dem Unterseeboot angesteuert werden. Besonders vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Unterseeboot aber eine eigene Ölortungseinrichtung auf. Hierbei handelt es sich bevorzugt um ein So- narsystem, mit dem Öl detektiert werden kann. Mit der Ölabsaugvorrichtung des erfindungsgemäßen Unterseebootes wird in der Regel nicht nur Öl, sondern ein Seewasser/Öl-Gemisch angesaugt. Daher weist das Unterseeboot zweckmäßigerweise eine Öl/Wasser-Trennvorrichtung auf. Das in dieser Trennvorrichtung von dem Öl getrennte Wasser wird über eine an dem Unterseeboot ausgebildete Schleuse aus dem Unterseeboot nach außenbords gepumpt.

Zur Speicherung des abgesaugten Öls weist das erfindungsgemäße Unterseeboot vorteilhafterweise mindestens einen Öltank auf. Hierbei kann es sich um einen in dem Unterseeboot fest installierten Öltank handeln, dessen Fassungsvolumen dem Fassungsvermögen konventioneller Überwasserölbekämpfungsschiffe entspricht. Bevorzugt wird das Öl mittels einer ausgangsseitig eines Ölauslasses der Öl/Wasser- Trennvorrichtung angeordneten Pumpe in den Öltank gepumpt. Sobald der Öltank vollständig gefüllt ist, fährt das Unterseeboot in den nächsten eisfreien Hafen bzw. in eine eisfreie Zone, wo ein Überwassertankschiff auf das Unterseeboot wartet. Dort übergibt das Unterseeboot das Öl und nimmt gegebenenfalls Treibstoff und Proviant auf, um an- schließend zu seinem Einsatzort zurückzukehren.

Statt eines fest installierten Öltanks kann das erfindungsgemäße Unterseeboot besonders vorteilhaft mehrere aus dem Unterseeboot ausbringbare Öltanks aufweisen. Bei diesen Öltanks handelt es sich vor- zugsweise um flexible Tanks, die ohne Befüllung in dem Unterseeboot nur ein geringes Lagerungsvolumen einnehmen, deren Innenvolumen sich aber bei der Befüllung aufgrund der Flexibilität der Öltanks deutlich vergrößert. Die Befüllung dieser flexiblen Tanks erfolgt zweckmäßigerweise außerhalb des Unterseebootes. Dementsprechend weist das Un- terseeboot bevorzugt eine Schleuse zum Ausbringen der Öltanks aus dem Unterseeboot auf. Weiter vorteilhaft weist das erfindungsgemäße Unterseeboot eine Abfülleinrichtung zum Befüllen der flexiblen Öltanks auf. Diese Abfülleinrichtung ist bevorzugt am Ölausgang der Öl/Wasser-Trennvorrichtung angeordnet. Die Abfülleinrichtung weist bevorzugt eine Pumpe, einen Zwischenspeicher und einen Einfüllstutzen auf, der innerhalb des Unterseebootes an einen flexiblen Öltank anschließbar ist. Der Einfüllstutzen ist vorzugsweise innerhalb der Schleuse zum Ausbringen der flexiblen Öltanks angeordnet. Nach dem Anschließen des Öltanks an dem Einfüllstutzen wird der Öltank über die Schleuse durch Fluten derselben und anschließendes automatisches Öffnen eines äußeren Lukendeckels der Schleuse nach außerhalb des Unterseeboots gebracht und dort befüllt. Des Weiteren weist die Abfülleinrichtung Mittel auf, mit denen der Einfüllstutzen von innerhalb des Unterseebootes von dem flexiblen Tank nach dessen Befüllung getrennt werden kann. Um nach der Tren- nung des Einfüllstutzens von dem Öltank ein Auslaufen des Öls aus dem Öltank zu verhindern, ist der Öleinlass des Öltanks zweckmäßigerweise mit einem Rückschlagventil ausgestattet. Dieses Rückschlagventil ist bevorzugt in einem soliden Schlauchstück des Öltanks angeordnet, das den Öltank und den Einfüllstutzen verbindet.

Nach der Trennung des Einfüllstutzens von dem Öltank steigen die Öltanks auftriebsbedingt bis direkt unterhalb der Eisdecke auf, wo sie zu einem späteren Zeitpunkt ggf. von einem weiteren Unterseeboot oder bei Eisfreiheit von einem Überwasserschiff aufgenommen werden kön- nen und zu einem Hafen oder zu einem Überwasserschiff transportiert werden können. Zur Verbesserung der Auftriebseigenschaften der flexiblen Öltanks kann die Abfülleinrichtung vorteilhafterweise auch Mittel aufweisen, mit denen ein Gas in die Öltanks eingebracht werden kann. Zweckmäßigerweise weist das erfindungsgemäße Unterseeboot einen Lagerraum auf, in dem die noch nicht befüllten, flexiblen Öltanks gelagert werden. Zum Transport der Öltanks von dem Lagerraum zu der Ab- fülleinrichtung kann in dem Unterseeboot vorteilhaft eine Transporteinrichtung vorgesehen sein. Diese Transporteinrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sie einen Öltank in dem Lagerraum selbsttätig aufnimmt und zu der Abfülleinrichtung vor deren Einfüllstutzen und nach der Befestigung des Einfüllstutzens an dem Öltank zu der Schleuse zum Ausbringen des Öltanks transportiert.

Neben dem Absaugen von Öl kann der Rüssel der Absaugvorrichtung des erfindungsgemäßen Unterseebootes auch dazu dienen, chemische und/oder biologische Ölabbaumittel zu einer unterhalb einer Eisdecke gelegenen Ölblase zu verbringen. Hierzu ist der Rüssel vorzugsweise an eine Pumpe zum Ausbringen von Ölabbaumitteln anschließbar. Mittels dieser Pumpe werden die Ölabbaumittel von dem Unterseeboot über den Rüssel zu der Ölblase gefördert.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematisch sehr stark vereinfacht ein zur Ölbekämpfung aus- gebildetes Unterseeboot in einer ersten Ausführungsform im Einsatz,

Fig. 2 schematisch sehr stark vereinfacht ein zur Ölbekämpfung ausgebildetes Unterseeboot in einer zweiten Ausführungsform im Einsatz,

Fig. 3 schematisch sehr stark vereinfacht ein zur Ölbekämpfung ausgebildetes Unterseeboot in einer dritten Ausführungsform im Einsatz und

Fig. 4 schematisch sehr stark vereinfacht einen Rüssel einer Olabsaug- vorrichtung des Unterseebootes nach Fig. 3. Die Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils ein unter einer Eisdecke 2 getauchtes Unterseeboot. Direkt an der Unterseite der Eisdecke 2 hat sich bei der Ölförderung austretendes Öl in einer Ölblase 4 gesammelt. Die Unterseeboote nach den Figuren 1 bis 3 weisen jeweils einen Druckkörper 6 auf. Angetrieben werden diese Unterseeboote jeweils von einem in dem Druckkörper 6 angeordneten außenluftunabhängigen e- lektrischen Antrieb 8, der einen Propeller 9 antreibt. Bugseitig und an der Oberseite sind die Druckkörper 6 der dargestellten Unterseeboote außen von einer Außenhaut 10 umgeben. Ein an der Oberseite der Druckkörper 6 beabstandet von dem Druckkörper 6 angeordneter Abschnitt der Außenhaut 10 bildet ein Oberdeck 12 der Unterseeboote. Darüber hinaus weisen die drei dargestellten Unterseeboote jeweils eine Ölabsaugvorrichtung auf. Zum Auffinden einer unter einer Eisdecke 2 befindlichen Ölblase 4 sind die Unterseeboote zudem jeweils mit einer Ölortungseinrichtung 13 ausgestattet, die von einer bugseitig im Bereich des Oberdecks 12 angeordneten Sonareinrichtung gebildet wird.

Bei den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Ölabsaugvorrichtung einen Rüssel 14 auf, der von einem geraden, starren Rohr gebildet wird. Der Rüssel 14 ist auf der Außenseite des Druckkörpers 6 schwenkbar gelagert und durch eine an dem Oberdeck 12 ausgebildete nicht dargestellte verschließbare Öffnung von einer Lagerungsstellung zwischen dem Druckkörper 6 und dem Ober- deck 12 in Schwenkrichtung A in eine in den Figuren 1 und 2 dargestellte Betriebsstellung außerhalb des Unterseebootes verschwenkbar.

Zum Absaugen von Öl aus der unter der Eisdecke 2 befindlichen Ölblase 4 sind die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Unterseeboote so po- sitioniert, dass das vor dem Unterseeboot in der Betriebsstellung des Rüssels 14 wegweisende Ende des Rüssels 14 in die Ölblase 4 hineinragt. Die Unterseeboote selbst sind hierbei in ausreichendem Maße von der Eisdecke 2 beabstandet. In dieser Position werden die Unterseeboote dynamisch von einem Hilfsantrieb in Form eines Inline-Thrusters 1 6 gehalten. Der Inline-Thruster 1 6 ist bugseitig des Unterseebootes in einem Zwischenraum 18 zwischen dem Druckkörper 6 und der Außenhaut 10 an- geordnet und von einer Lagerungsstellung innerhalb des Zwischenraumes 18 in eine Betriebsstellung außerhalb des Unterseebootes schwenkbar.

Bootsseitig ist der Rüssel 14 an einer Ölabsaugpumpe 20 angeschlossen. Innerhalb des Druckkörpers 6 wird das von der Ölabsaugpumpe 20 ü- ber den Rüssel 14 aus der Ölblase 4 geförderte Seewasser/Öl-Gemisch einer Öl/Wasser-Trennvorrichtung 21 zugeführt. Das dort von dem Öl getrennte Seewasser wird über eine in Figur 1 nicht dargestellte Schleuse aus dem Unterseeboot abgeführt.

Von der Öl/Wasser-Trennvorrichtung 21 wird das verbleibende Öl bei dem in Figur 1 dargestellten Unterseeboot mittels einer nicht dargestellten Förderpumpe in einen Öltank 22 gepumpt. Sobald der Öltank 22 vollständig gefüllt ist, sucht das Unterseeboot einen Hafen bzw. ein Ü- berwasserschiff auf, wo das in dem Öltank 22 befindliche Öl übergeben wird. Anschließend fährt das Unterseeboot wieder zu seinem Einsatzort.

Bei den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Unterseebooten wird das in der Öl/Wasser-Trennvorrichtung 21 getrennte Öl in einem Zwischenspei- eher 23 gespeichert. Mit einer ausgangsseitig des Zwischenspeichers 23 angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Förderpumpe, wird das Öl einer Abfülleinrichtung zugeführt. Die Abfülleinrichtung weist eine Transporteinrichtung 24 auf, die selbsttätig flexible aus dem Unterseeboot ausbringbare Öltanks in einem Lagerraum 26 aufnimmt und vor einem Befüllstutzen 28 der Abfülleinrichtung in einer am Kiel des Unterseebootsmündenden Schleuse 30 positioniert. Der flexible Öltank wird nun mit dem Befüllstutzen 28 und damit mit der Abfülleinrichtung ver- bunden. Über die Schleuse 30 wird der an dem Befüllstutzen 28 befestigte flexible Öltank in die Außenumgebung des Unterseebootes verbracht und dort mit dem Öl aus dem Zwischenspeicher 23 befüllt. Nach Ende des Befüllvorganges wird der Befüllstutzen 28 von dem Öltank ent- koppelt und der Öltank treibt in Richtung der Wasseroberfläche auf, wo er später von einem anderen Unterseeboot aufgenommen wird und zu einem Hafen bzw. zu einem Überwasserunterstützungsschiff verbracht wird. Des Weiteren weisen die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Unterseeboote jeweils einen Speichertank 32 für chemische Ölabbaumittel auf. Diese Ölabbaumittel können mittels einer Pumpe 34, die dem Rüssel 14 vorgeschaltet ist, über den Rüssel 14 in die Ölblase 4 verbracht werden. Das in Figur 3 dargestellte Unterseeboot unterscheidet sich von dem in Figur 2 dargestellten Unterseeboot lediglich hinsichtlich der Ausgestaltung des Rüssels zum Absaugen des Öls aus der Ölblase 4. Das Unterseeboot nach Figur 2 weist einen Rüssel 36 auf, der von einem Schlauch gebildet wird, also flexibel ausgebildet ist. Der Rüssel 36 ist in einer Lage- rungsposition auf einer in dem Zwischenraum zwischen dem Druckkörper 6 und dem Oberdeck 12 auf einer Schlauchtrommel 38 aufgerollt. Um den Rüssel 36 in seine Betriebsstellung zu verbringen, wird der Rüssel 36 von der Schlauchtrommel 38 abgerollt. In einem von der Schlauchtrommel 38 abgewandten Endabschnitt des Rüssels 36 ist der Rüssel 36 an einem ROV 40 befestigt. Mit dem ROV 40 wird der Rüssel 36 ferngelenkt derart in Richtung der Ölblase 4 verfahren, dass eine an dem freien Ende des Rüssels 36 angeordnete Absaugglocke 42 in die Ölblase 4 hineinragt. Anschließend erfolgen die Ölabsaugung und die Befüllung der flexiblen Öltanks wie anhand des Unterseeboots nach Figur 1 be- schrieben. Bezugszeichenliste

2 Eisdecke

4 Ölblase

6 Druckkörper

8 Antrieb

9 Propeller

10 Außenhaut

12 Oberdeck

13 Ölortungseinrichtung

14 Rüssel

1 6 Inline-Thruster

18 Zwischenraum

20 Ölabsaugpumpe

21 Öl/Wasser-Trennvorrichtung

22 Öltank

23 Zwischenspeicher

24 Transporteinrichtung

26 Lagerraum

28 Befüllstutzen

30 Schleuse

32 Speichertank

34 Pumpe

36 Rüssel

38 Schlauchtrommel

40 ROV

42 Absaugglocke

A Schwenkrichtung