Der Klick unter Wasser

Sind bei herkömmlichen Steckverbindungen allein technische Eigenschaften ausschlaggebend, kommt beim Einsatz im Meer eine weitere Komponente hinzu: die Wasserdichtigkeit. Vom einfachen Spritzwasserschutz bis zur Funktionsfähigkeit auch bei 1000 bar reichten die gestellten Anforderungen, erläutert Geschäftsführer Tobias Frerck, der gemeinsam mit Firmengründer Manfred Maletzky das Unternehmen leitet. Mit schnellen und flexiblen Lösungen habe GISMA in diesem Segment den Sprung an die Weltspitze geschafft – und Auftraggeber nicht nur aus Offshore-Industrie, Meeresforschung und Marine, sondern auch aus dem Sondermaschinenbau und der Pumpenindustrie gewinnen können.

Steckverbindungen der GISMA GmbH aus Neumünster lassen sich auch in großen Meerestiefen stecken und wieder trennen - ein ausgeklügelter Druckausgleich macht's möglich. Foto: GISMA

Um die Kontaktbuchse herum ist der Innenraum mit einem nichtleitenden Ölfluid gefüllt. Über Membranen und Bohrungen im Gehäuse passt sich der Druck des Öls automatisch dem Außendruck des Meerwassers an. Dadurch müssen beim Steckvorgang nur geringe Kräfte aufgebracht werden. "Ohne diesen Druckausgleich könnte man in Tiefen um 1500 Meter und mehr eine Verbindung nicht stecken und wieder trennen", sagt Frerck.

Wird der Kontaktstift des Steckers in Richtung Buchse gedrückt, schiebt er zunächst einen kleinen Kolben in den Innenraum der Steckverbindung hinein – gegen den Widerstand einer Feder. Dabei wird ein Teil des Öls verdrängt. Dieses Öl fließt entgegen der Druckrichtung und spült – Ventile machen’s möglich – eventuell mit dem Kontaktstift eingetretene Schmutzpartikel aus dem Steckbereich hinaus. Löst man die Verbindung wieder, drückt die Feder den Kolben zurück in die Ausgangsposition, und das Öl kann durch eine Membran nachströmen.

Dass das Prinzip bei hohem Druck funktioniert, hat GISMA in zahlreichen Versuchen nachgewiesen. Der Fachbereich Elektrotechnik der Uni Kiel hat bei der Qualifizierung der Hochspannungs-Steckverbinder kompetent mitgewirkt.

Einen wichtigen Part übernehmen die Stecker aus Neumünster in einem Projekt des Bundesforschungsministeriums: Sie sichern Stromversorgung und Steuerung einer Multiphasen-Pumpe, die für die Ölförderung entwickelt wurde. Bei Ölbohrungen tritt ein Gemisch aus Öl, Wasser, Gasen und Sand aus der Erde aus. Herkömmliche Förderverfahren haben den großen Nachteil, dass diese Stoffe direkt vor Ort voneinander getrennt werden müssen. Während Tanker das Öl zur Raffinerie bringen, wird Erdgas ungenutzt abgefackelt. Die neue Pumpe, die von der Firma Bornemann hergestellt wird, setzt am Meeresgrund direkt am Bohrloch an und ermöglicht es, die Komponenten kilometerweit unter Wasser zu einer zentralen Aufbereitungsanlage zu pumpen.

Drei Jahre dauert der Testlauf der Multiphasen-Pumpe. Verläuft alles glatt, könnte sie Ölplattformen überflüssig und die Förderung nicht nur günstiger, sondern auch effizienter machen.