Der Gegenstand betrifft einen maritimen Schwebekörper sowie ein System mit einem solchen maritimen Schwebekörper. Maritime Schwebekörper werden insbesondere in Verbindung mit Seekabeln eingesetzt Seekabel zwischen Bauwerken, wie Windkraftanlagen untereinander, zwischen Windkraftanlagen und Offshore-Substations als auch zwischen den

Substations und dem Festland werden über mehrere 100 Metern gespannt Dabei können die Seekabel ausgehen von einem ersten Bauwerk an der Wasseroberfläche oder knapp unter der Wasseroberfläche hängend bis zum Meeresboden geführt werden und von dort wieder zurück zum nächsten Bauwerk. Wenn nachfolgend von Bauwerk die Rede ist, so kann damit auch eine Anlage gemeint sein. Ein Bauwerk kann eine Windkraftanlage, eine Substation, eine Transformatorstation, ein Umrichter oder dergleichen sein. Ein Bauwerk kann im Meeresboden gegründet sein oder als schwimmendes (floating) Bauwerk gebildet sein.

Insbesondere bei den sogenannten Floating-Bauwerken, welche nicht im Boden verankert sind, müssen die Seekabel -hängend bis zum Meeresboden verlegt werden. Die Seekabel werden dabei häufig in einem sogenannten„Lazy S" zwischen zwei Bauwerken verlegt. Jeweils zwischen dem Bauwerk und dem Meeresboden ist zumindest ein maritimer Schwebekörper, z.B. eine Boje oder ein sonstiger

Schwimmkörper mit dem Seekabel verbunden. Der Schwebekörper ist dabei in der Regel so austariert, dass er unter Wasser schwebt und sein Auftrieb ausreicht, das Seekabel in der gewünschten Höhe zu halten.

Eine Befestigung des Seekabels an dem Schwebekörper ist notwendig, da aufgrund des hohen Eigengewichts des Kabels selber das Kabel ab einer gewissen Wassertiefe nicht mehr über eine ausreichende Reißlänge verfügt. Um einen Abriss des Kabels zu verhindern, wird im Verlaufe des Kabels der Schwebekörper vorgesehen.

Bei einem dauerhaften Einsatz des Seekabels kommt es jedoch zu maritimen

Bewuchs. Die im Einsatz befindlichen Seekabel haben Umfänge von mehreren 10

Zentimetern und bei der gegebenen Länge von mehreren 100 Metern somit auch eine große Oberfläche, auf der sich maritimer Bewuchs ansiedeln kann. Durch den maritimen Bewuchs steigt das Eigengewicht des Seekabels. Dadurch verkürzt sich die Reißlänge und es kann zu Abrissen des Kabels trotz des Schwebekörpers kommen.

Dem Gegenstand lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Beschädigung eines Seekabels durch Absinken zu verhindern.

Maritimer Bewuchs entsteht in der Regel nahezu kontinuierlich über einen langen Zeitraum. Das heißt, dass das Eigengewicht des Seekabels durch den maritimen Bewuchs langsam aber kontinuierlich ansteigt. Ein mit dem Seekabel verbundener Schwebekörper wird durch dieses erhöhte Eigengewicht nach unten gezogen, so dass sich die Schwebetiefe des Schwebekörpers mit dem veränderten Eigengewicht des Seekabels ebenfalls verändert.

Der Schwebekörper lässt sich nicht nur bei Seekabeln, sondern auch bei sonstigen Seilstrukturen anwenden. Auch Verankerungen von schwimmenden Bauwerken und Anlagen, wie beispielsweise Floating-Windkraftanlagen können eine maritime Seilstruktur im Sinne des Gegenstands sein. Auch an diesen Ankerseilen kann sich maritimer Bewuchs bilden. Wenn in diesem Dokument die Rede von Kabeln oder Seekabeln ist, so können die entsprechenden Ausführungen auch für sonstige Seil Strukturen gelten.

Um frühzeitig einen relevanten maritimen Bewuchs feststellen zu können, wird vorgeschlagen, dass der gegenständliche maritime Schwebekörper eine

Seilbefestigung aufweist. Die Seilbefestigung ist zum Befestigen des Schwebekörpers an einem maritimen Seil gebildet. Dabei kann die Seilbefestigung beispielsweise das Seil umgreifen, klammernd oder klemmend das Seil aufnehmen, an dem Seil verschraubt oder festgeklippt sein oder dergleichen. Darüber hinaus umfasst der Schwebekörper einen Sensor, eingerichtet zum Erfassen eines von einer Schwebetiefe des Schwebekörpers abhängigen Messwertes. Wenn der Schwebekörper zusammen mit dem maritimen Seil in das Meerwasser abgelassen wird, tariert sich dieser abhängig von seinem Auftrieb und dem Gewicht des Seils in einer bestimmten Schwebetiefe ein. Kommt es zu maritimen Bewuchs oder sonstigen Veränderungen des Eigengewichts des.maritimen Seils, so verändert sich auch die

Schwebetiefe des Schwebekörpers. Abhängig von der Schwebetiefe wird ein Messwert durch den Sensor erfasst.

Darüber hinaus verfügt der Schwebekörper über eine Kommunikationseinrichtung, eingerichtet zum Aussenden von Informationen zu dem von dem Sensor erfassten Messwert. Die Kommunikationseinrichtung kann dabei drahtlos oder drahtgebunden kommunizieren. Insbesondere bei einer drahtgebundenen Kommunikation kann über das ohnehin vorhandene Kabel eine Energieversorgung des Sensors erfolgen, Die Energieversorgung des Sensors kann auch gesondert, über ein hierfür vorgesehenes Kabel erfolgen. Das Energieversorgungskabel kann dabei an der Seilstruktur befestigt sein.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Seilbefestigung zum formschlüssigen Befestigen des Schwebekörpers an dem Seil eingerichtet ist. Ein Formschluss kann durch Klemmen oder Gipsen des Seils an der Seilbefestigung erfolgen.

Auch wird vorgeschlagen, dass die Seilbefestigung zum stoffschlüssigen Befestigen des Schwebekörpers an dem Seil eingerichtet ist Hierzu kann an der Seilbefestigung eine Anschlusskonsole vorgesehen sein, über die der Schwebekörper mit dem Seil verbunden werden kann. Auch kann in das Seil, bei dessen Fertigung, in der äußeren Isolationsschicht eine Arischlusskonsole vorgesehen werden, über die die

Seilbefestigung mit dem Seil befestigt werden kann.

Die Anschlusskonsole kann mit dem Seil verschweißt sein. Auch kann die

Anschlusskonsole mit der Seilbefestigung verschweißt sein.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Sensor ein

Drucksensor, insbesondere ein einen hydrostatischen Druck messender Sensor ist Ein solcher Drucksensor misst den hydrostatischen Druck. Dieser ändert sich im Wasser pro Tiefenmeter um 0,1 bar. ln 20 Metern Wassertiefe herrscht in etwa ein Druck von 3 bar. Bei einem Absinken auf 21 Meter verändert sich der Druck auf in etwa 3,1 bar. Mit Hilfe eines solchen Drucksensors kann aus dem gemessenen Messwert die

Schwebetiefe ermittelt werden. Auch ein Beschleunigungssensor kann vorgesehen sein. Mit Hilfe eines solchen Beschleunigungssensors kann beispielsweise erfasst werden, ob die Seilstruktur durch Bewuchs oder sonstige Ereignisse beschleunigt wird und bei einer

Beschleunigung über einem Grenzwert kann ein entsprechender Messwert erfasst werden.

Auch ein faseroptischer Sensor kann vorgesehen sein. An dem Seil kann

beispielsweise eine optische Faser angeordnet sein. Im austarierten Zustand sind der Verlauf und/oder die Biegung des Seils zwischen dem Bauwerk und dem

Schwebekörper, zwischen zwei Schwebekörpern und/oder zwischen einem

Schwebekörper und dem Meeresboden quasi statisch. Ein faseroptischer Sensor kann Reflexionseigenschaften der Fasern messen. Kommt es durch maritimen Bewuchs oder sonstigen Ereignissen zu einer Veränderung des Verlaufs und/oder oder Biegung des Seils, erfährt auch die optische Faser, die an dem Seil befestigt ist, eine

entsprechende Veränderung ihres Verlaufs und/oder ihrer Biegung. Diese

Veränderung kann durch den faseroptischen Sensor erfasst werden und ein entsprechender Messwert ausgegeben werden. Die Schwebetiefe lässt sich beispielsweise auch mit Hilfe eines Schallsensors, insbesondere eines Sonarsensors erfassen. Dabei kann ein Abstand zum Meeresboden und/oder ein Abstand zur Wasseroberfläche gemessen werden.

Mit dem Sensor kann eine intermittierende Messung erfolgen. Dies kann sinnvoll sein, um insbesondere den Energieverbrauch des Sensors gering zu halten. Messungen in Abständen von einer bis mehreren Stunden können ausreichend sein, die

Veränderung der Schwebetiefe durch maritimen Bewuchs sicher festzustellen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Sensor in oder an dem Schwebekörper angeordnet ist. Dabei kann der Sensor außen, an der Außenhaut des Schwebekörpers oder innerhalb des Schwebekörpers angeordnet sein. Bei einer Anordnung innerhalb des Schwebekörpers kann der Sensor somit unmittelbar vor der Umgebungsfeuchte geschützt sein.

Ein weiterer Aspekt ist ein System mit einem zuvor beschriebenen Schwebekörper sowie einem maritimen Seil. Das Seil ist dabei bevorzugt zwischen einer Anlage und einem Schwebekörper, zwischen zwei Schwebekörpern oder zwischen einem

Schwebekörper und dem Meeresboden angeordnet. Das Seil verläuft einstückig zwischen zwei Bauwerken und ist dabei mit zumindest einem Schwebekörper verbunden. Insbesondere ein Verlauf als„Lazy S", bei dem das Seil von einem

Bauwerk über einen Schwebekörper zum Meeresboden und von dort über einen weiteren Schwebekörper zum nächsten Bauwerk geführt ist, ist bevorzugt.

Wie bereits erläutert, ist das maritime Seil beispielsweise ein Seekabel. Das Seil kann jedoch auch eine andere Struktur, beispielsweise eine Befestigungsstruktur, ein Ankerseil, ein Befestigungsseil oder dergleichen sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass an dem Seil zumindest zwei Schwebekörper mit einem Abstand von zumindest 100 Metern befestigt sind. Durch den Schwebekörper kann die maximale freie Länge des Seils reduziert werden, so dass stets die Reißlänge des Seils eingehalten wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass eine Auswerteschaltung vorgesehen ist, die zum Empfangen der Information zu dem von dem Sensor erfassten Messwert und zum Auswerten der empfangenen Informationen eingerichtet ist. Der erfasste Messwert kann mit zumindest einem Grenzwert verglichen werden. Wird beispielsweise ein erster Grenzwert erreicht, kann ein Warnsignal ausgegeben werden und beim Erreichen eines zweiten Grenzwertes kann ein Alarm ausgegeben werden. In der Auswerteschaltung können Grenzwerte hinterlegt sein. Wird ein

Grenzwert erreicht, kann dies auf eine Beschädigung oder einen maritimen Bewuchs des Seils hindeuten. Durch die Auswertung ist es möglich, frühzeitig

Gegenmaßnahmen einzugreifen, um zu verhindern, dass das Seil reißt. Die Auswerteschaltung kann mit einem SCADA System verbunden sein, so dass die erfassten Informationen dort gespeichert werden und ausgewertet werden können.

In der Auswerteschaltung kann eine Soll-Schwebetiefe gespeichert sein und die Information zu dem Messwert kann einer Ist-Schwebetiefe zugeordnet werden. Eine Abweichung der Ist-Schwebetiefe von der Soll-Schwebetiefe oberhalb eines ersten Grenzwertes kann ein Warnsignal auslösen. Eine Abweichung der Ist-Schwebetiefe von der Soll-Schwebetiefe oberhalb eines zweiten Grenzwertes kann ein Alarmsignal auslösen. Auch ist es möglich, dass bereits bei Überschreitung eines ersten

Grenzwertes ein Alarmsignal ausgegeben wird.

Der Vergleich der Soll-Schwebetiefe mit der Ist-Schwebetiefe kann insbesondere mit einem Absolutwert der Ist-Schwebetiefe erfolgen.

Auch ist es möglich, Ist-Schwebetiefen einer Mehrzahl von Schwebekörpern zu empfangen und die Ist-Schwebetiefe eines Schwebekörpers als relativen Wert relativ zu den Ist-Schwebetiefen der anderen Schwebekörper auszuwerten. Dabei kann beispielsweise festgestellt werden, wenn sich von einem individuellen Schwebekörper die Ist-Schwebetiefe gegenüber der Ist-Schwebetiefen einer Mehrzahl anderer Schwebekörper verändert. Bei einem solchen Vergleich kann z.B. ein Mittelwert der Mehrzahl an Messwerten verwendet werden. Auch kann eine mittlere Abweichung der Ist-Schwebetiefe von der Soll-Schwebetiefe von der Mehrzahl der Messwerte ermittelt werden. Dieser Mittelwert kann mit der Abweichung der Schwebetiefe des individuellen Schwebekörpers verglichen werden. Eine so berechnete Differenz kann mit einem Grenzwert verglichen werden. Auch kann ein Differenzial der Ist-Schwebetiefe ausgewertet werden. Hierbei ist es möglich, dass die zeitliche Veränderung der Ist-Schwebetiefe ausgewertet werden kann. Gerade bei einem Ereignis, welches kein maritimer Bewuchs ist, beispielsweise wenn das Seil von einem Schiff angefahren wird oder sonstig beschädigt wird, kann sich die Ist-Schwebetiefe schnell verändern. Das Differenzial kann dann einen

Grenzwert überschreiten, so dass unmittelbar ein Alarmsignal ausgegeben werden kann.

Gemäß einem Ausführüngsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Auswerteschaltung eine Soll-Schwebetiefe abhängig von einem zeitlichen Mittelwert der Ist-Schwebetiefe anpasst. Durch Alterung des Schwebekörpers kann sich dessen Auftrieb verändern. Anhand eines zeitlichen Mittelwerts der Ist-Schwebetiefe kann dies festgestellt werden und die Soll -Schwebetiefe kann entsprechend angepasst werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Auswerteschaltung die Ist-Schwebetiefe mit Ist-Schwebetiefen von mindestens zwei anderen

Schwebekörpern vergleicht. Wie bereits ausgeführt, kann dadurch eine Veränderung an einem individuellen Schwebekörpers gegenüber anderen Schwebekörpern festgestellt werden. Abhängig von der Auswertung kann ein Signal, beispielsweise ein Warnsignal oder ein Alarmsignal ausgegeben werden. Ausgehend von diesem Signal kann dann eine Gegenmaßnahme ergriffen werden, beispielsweise eine Reinigung des Seils, eine Inspektion des Seils oder dergleichen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Auswerteschaltung in oder an dem Schwebekörper oder räumlich von dem Schwebekörper entfernt angeordnet ist Die Auswerteschaltung kann unmittelbar an dem Schwebekörper die Auswertung vornehmen und entsprechende Signale über die

Kommunikationseinrichtung versenden. Auch können die Messwerte in einer entfernten Auswerteschaltung ausgewertet werden. Eine Auswerteschaltung kann zur Auswertung einer Mehrzahl von Messwerten, insbesondere von einer Mehrzahl von Schwebekörpern gebildet sein. Somit können von einer Mehrzahl von

Schwebekörpern Messwerte in einer einzigen Auswerteschaltung empfangen und ausgewertet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Seil elektrisch mit einem Offshore-Bauwerk, insbesondere einem schwimmenden Offshore-Bauwerk, insbesondere einer Windkraftanlage und/oder einer Substation verbunden ist.

Schwimmende Bauwerke werden am Meeresboden lediglich verankert, nicht jedoch gegründet. Solche Bauwerke können in Regionen eingesetzt werden, in denen die Wassertiefe ggf. größer ist als die Reißlänge des Seils. Um das Seil dennoch verlegen zu können, wird der gegenständliche Schwebekörper vorgeschlagen.

Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein System mit maritimen Bauwerken, Schwimmkörpern und Seilen;

Fig. 2 einen maritimen Schwimmkörper; Fig. 3 einen Schwimmkörper mit einem Seil; Fig. 4 den Verlauf von Messwerten;

Fig. 5a, b die Auswertung von Messwerten. Figur 1 zeigt ein System mit zwei Windturbinen 4 und einer Substation 6. Die

Windturbinen 4 sind sogenannte Floating-Windturbinen 4. Diese schwimmen auf der Wasseroberfläche 10. Eine Befestigung am Meeresboden 8 kann über

Verankerungsseile 12 erfolgen. Die Windturbinen 4 sind über Seekabel 14 mit der Substation 6 verbunden. Verankerung 12 als auch Seekabel 14 kann als Seil verstanden werden.

Eine elektrische Verbindung zwischen der Substation 6 und den Windturbinen 4 erfolgt über die elektrisch angeschlossenen Seekabel 14. Die Seekabel 14 sind für hohe Leistungen ausgelegt und haben daher ein großes Eigengewicht. Die Reißlänge der Kabel 14 kann dabei geringer sein als entweder der Abstand zwischen zwei Windturbinen 4, einer Windturbine 4 und einer Substation 6 und/oder einer

Windturbine 4 und dem Meeresboden 8. In allen Fällen ist das Kabel über

Schwebekörper 18 zu sichern. Eine Verbindung zwischen der Substation 6 und einem Energieversorgungsnetz auf dem Festland kann ebenfalls über ein Kabel 14 mit zumindest einem Schwebekörper 8 erfolgen.

Zu erkennen ist, dass die Schwebekörper 18 an den Verankerungen 12 als auch den Kabeln 14 befestigt sind. Der Schwebekörper 18 ist derart austariert, so dass er, wie in Figur 2 dargestellt, in einer Solltiefe 20 das Kabel 14 oder das Seil 12 hält. Hierzu ist der Auftrieb des Schwebekörpers 18 derart dimensioniert, dass er der Gewichtskraft des Kabels 14 oder Seils 12 entgegenwirkt. Der Schwebekörper 18 ist, wie in der Figur 3 dargestellt, mit einem Auftriebskörper 18a versehen. Dieser kann in Form einer Schwimmblase oder eines sonstigen Auftriebskörpers gebildet sein. Die Dimension des Auftriebskörpers 18 ist derart, dass ein Kabel 14 oder Seil 12, welches an dem

Schwimmköper 18 gehalten ist, in der Solltiefe 20 gehalten ist.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist an dem Schwimmkörper 18 ist ein Befestigungsmittel 18b vorgesehen, welches beispielsweise als Klemmverschluss gebildet sein kann. An dern Befestigungsmittel 18b kann das Kabel 14 oder Seil 12angeklemmt sein und der Schwebekörper 18 kann somit fest an dem Kabel 14 oder Seil 12 befestigt sein.

In oder an dem Schwebekörper 18 kann ein Sensor 18c vorgesehen sein. Mit Hilfe des Sensors, der beispielsweise ein Drucksensor ist, kann die Schwebetiefe bestimmt werden. Der Schwebekörper 18 kann mit dem Sensor 18c seinen Abstand 22a zum Meeresboden 8 und/oder seinen Abstand 22b zur Wasseroberfläche 10 messen. Auch kann der Schwebekörper 18 mit dem Sensor 18c unmittelbar seine Schwebetiefe über einen hydrostatischen Druck messen.

Darüber hinaus ist eine Kommunikationseinrichtung 18d in dem Schwebekörper 18 vorgesehen. Die Kommunikationseinrichtung 18d ist über ein Kabel 24 mit einer Auswerteschaltung 26 verbunden. Über das Kabel 24 können Informationen zu dem Messwert des Sensors 18c an eine Auswerteschaltung 26 übermittelt werden. Über das Kabel 24 oder ein getrennt hiervon verlegtes Kabel (nicht gezeigt) kann eine Energieversorgung der Kommunikationseinrichtung 18d als auch des Sensors 18c erfolgen.

In der Auswerteschaltung 26, die beispielsweise in der Substation 6 angeordnet ist, können die Signale des Sensors 18c von der Kommunikationseinrichtung 18d empfangen werden.

Figur 4 zeigt beispielhaft den Verlauf eines Messwertes einer Schwebetiefe 22b. Der zeitliche Verlauf kann beispielsweise mehrere Monate und/oder mehrere Jahre betragen. Wie zu erkennen ist, wird im zeitlichen Verlauf die Schwebetiefe 22b größer, d.h. der Schwebekörper 18 sinkt ab. Zu einem Zeitpunkt tl kann beispielsweise ein erster Grenzwert XI erreicht werden. Wird dieser Grenzwert XI erreicht, kann von der Auswerteschaltung 26 ein Warnsignal ausgegeben werden. Die kann bedeuten, dass eine Wartungsmaßnahme eingeleitet wird. Im weiteren Verlauf kann durch weiteren maritimen Bewuchs die Schwebetiefe 22 weiter ansteigen. Wird ein solcher Grenzwert in der Auswerteschaltung 26 detektiert, kann ein Alarmsignal ausgegeben werden, woraufhin unmittelbar eine

Wartungsmaßnahme ergriffen wird. Bei Erreichen des Grenzwerte X2 zum Zeitpunkt t2 kann die Gefahr eines Abreißens des Kabels 14 bestehen. Es kann ein Alarmsignal durch die Auswerteschaltung abgesetzt werden. Im Anschluss können Maßnahmen ergriffen werden, die das Abreißen verhindern können. Figur 5a zeigt den Verlauf einer Schwebetiefe 22b, bei der beispielsweise eine kurzzeitige, große Veränderung auftritt. Zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem

Zeitpunkt t4 verändert sich die Position bzw. die Schwebetiefe 22b des

Schwebekörpers 18 stark. Das Differenzial des Messwertes ist in der Figur 5b dargestellt. Der Grenzwert X3 des Differenzials kann dabei beispielsweise

überschritten werden, woraufhin ein entsprechendes Warnsignal ausgegeben werden kann. Eine Inspektion des Kabels 14 kann in einem solchen Fall angezeigt sein.

Bezugszeichenliste

4 Windturbine

6 Substation

8 Meeresboden

10 Wasseroberfläche

12 Verankerungsseil

14 Seekabel

18 Schwebekörper

18a Auftriebskörper

18b Befestigungsmittel

18c Sensor

18d Kommunikationseinrichtung

20 Soll-Tiefe

22a Abstand zum Meeresboden

22b Abstand zur Wasseroberfläche

24 Kabel

26 Auswerteschaltung