Weltweit kleinster elektrischer Unterwasser-Aktuator mit Sicherheitsfeder

12.04.2021

Bosch Rexroth elektrifiziert die Unterwasser-Prozessautomatisierung

Lohr am Main, 12.04.2021 - Bosch Rexroth präsentiert auf der Hannover Messe eine disruptive Innovation zur elektrischen Betätigung von Ventilen in der Unterwasser-Prozessindustrie. Der neue Subsea Valve Actuator SVA R2 ist der weltweit erste elektrische Aktuator, der herkömmliche Hydraulikzylinder auf gleichem Bauraum mit bewährter Sicherheitstechnik ersetzen kann. Die integrierte elektrische Steuerung bietet eine präzise Motion Control. Durch Condition Monitoring und Sicherheitsfeder erreicht der SVA R2 bis zu Safety Integrity Level (SIL) 3 nach IEC 61508 und IEC 61511. Der durchgängige Einsatz international genormter Schnittstellen ermöglicht eine weitere Standardisierung in der Unterwasser-Prozessindustrie. Der Aktuator minimiert den Energieverbrauch und ist gezielt für sensible Ökosysteme ausgelegt. Gleichzeitig reduzieren sich die Installations- und Betriebskosten. Funktionen, Lebensdauer und Sicherheit des Aktuators sind bereits erfolgreich nach internationalen Normen erprobt. Beim Einsatz vom SVA R2 in Unterwasserfabriken bis zu einer Tiefe von 4.000 Meter werden keine Hydraulikleitungen oder Aggregate mehr benötigt. Bereits installierte elektrische Versorgungsleitungen für Sensoren reichen zum zuverlässigen Betrieb der Aktuatoren aus.

Bislang setzen Betreiber von Prozessanlagen vorrangig auf Hydraulikzylinder, um Ventile unter Wasser mit einer Viertelumdrehung und definierter Kraft zu öffnen und zu schließen. Offshore-Installationen, zum Beispiel für die Öl- und Gasförderung, müssen diese Zylinder allerdings von einem zentralen Hydraulikaggregat aus mit mehreren Kilometer langen Hydraulikleitungen versorgen. Diese Lösung verbraucht sehr viel Energie, um die kumulierten Verluste zu kompensieren und sie kann die Bewegung nur grob steuern. Anlagenbauer und Betreiber setzen bislang dennoch auf Hydraulikzylinder, weil nur sie die bewährte Sicherheitstechnik mit mechanischer Feder auf kompaktem Bauraum gewährleisten. Die derzeit verfügbaren elektrischen Aktuatoren bieten keine entsprechende Sicherheitsfunktion, da sie bei dem vorgegebenen Bauraum und Gewicht nicht realisiert werden kann. Ansätze, die Sicherheit über Unterwasser-Batterien zu lösen, können ein sicheres Schließen über die geforderte Lebensdauer von bis zu 25 Jahren nicht zuverlässig sicherstellen.

Bei der agilen Entwicklung des SVA R2 arbeitet ein Team von Bosch Rexroth eng mit mehreren Ausrüstern und Betreibern von Offshore-Installationen sowie internationalen Universitäten zusammen. Das neue Modul besteht aus einem druckkompensierten Behälter, in dem ein elektrischer Antrieb, eine Motion Control und eine Sicherheitsvorrichtung integriert sind. Sie können bisher verwendete Hydraulikzylinder 1:1 ersetzen und benötigen nur ein Kabel für die Stromversorgung und die Kommunikation. Der SVA R2 ist darauf ausgelegt, mit der Spannungsversorgung der üblicherweise eingesetzten Unterwasser-Sensoren das Ventil zuverlässig zu betätigen. Mit der Umstellung auf kompakte und sichere elektrische Aktuatoren entfallen die kilometerlangen Hydraulikleitungen mit den dazu gehörigen Aggregaten und Steuerungen ersatzlos.

Der Unterwasser-Aktuator basiert auf Komponenten aus der Großserienproduktion. Die Elektronik der Motion Control stammt aus dem Automotive-Bereich mit nachgewiesen hoher Robustheit und Zuverlässigkeit. Der durch mehrere Patente geschützte SVA R2 ist auf eine Lebensdauer von 25 Jahren ausgelegt. Bosch Rexroth setzt durchgängig auf weltweit akzeptierte Schnittstellen und unterstützt damit Anlagenbauer, Betreiber und Offshore-Dienstleister bei der Standardisierung der Ausrüstung. Die Aktuatoren zur rotatorischen Verstellung ergänzen den im vergangenen Jahr von der renommierten Offshore Technology Conference (OTC) mit dem „Spotlight On Technology™ Award“ ausgezeichneten Subsea Valve Actuator SVA L2 für lineare Bewegungen.

Die Full Scale Prototypen testet Bosch Rexroth auf einem eigens dafür gebauten Teststand nach den international anspruchsvollsten Normen für Unterwasser-Einsätze. Sie stellen im Vergleich zu anderen Anwendungen die höchsten Anforderungen an Funktion und Sicherheit der eingesetzten Komponenten und Baugruppen. Darum eignen sich SVA R2 auch für weitere Anwendungen unter und über Wasser, wie die Wasserstofferzeugung, CO2- Speicherung sowie allgemeine Anwendungen der Prozessindustrie. Die ersten Piloteinsätze sind ab dem 3. Quartal 2021 vorgesehen.

Der SVA R2 ist für den HERMES AWARD , den international bedeutendsten Industriepreis, nominiert.

Bosch Rexroth sorgt als ein weltweit führender Anbieter von Antriebs- und Steuerungstechnologien für effiziente, leistungsstarke und sichere Bewegung in Maschinen und Anlagen jeder Art und Größenordnung. Das Unternehmen bündelt weltweite Anwendungserfahrungen in den Marktsegmenten Mobile Anwendungen, Anlagenbau und Engineering sowie Fabrikautomation. Mit intelligenten Komponenten, maßgeschneiderten Systemlösungen sowie Dienstleistungen schafft Bosch Rexroth die Voraussetzungen für vollständig vernetzbare Anwendungen. Bosch Rexroth bietet seinen Kunden Hydraulik, Elektrische Antriebs- und Steuerungstechnik, Getriebetechnik sowie Linear- und Montagetechnik einschließlich Software und Schnittstellen ins Internet der Dinge. Mit einer Präsenz in mehr als 80 Ländern erwirtschafteten über 29.600 Mitarbeiter 2020 einen Umsatz von rund 5,2 Milliarden Euro.