Prof. ing. P. Filianoti

Das Laboratorium der Meeresingenieurwissenschaften Okeanos der Mittelmeer-Universität in der Stadt Reggio Calabria führt als weltweit erstes Labor Experimente direkt im Meer mit verkleinerten meerestauglichen Modellen durch. Dabei werden Messtechniken angewandt, die den eigenen Wannen im Labor entsprechen, welche mit Maschinen zur künstlichen Erzeugung von Wellenbewegungen bestückt sind.

Die direkte Versuchsaktivität im Meer hat zwar den unvergleichlichen Vorteil einer höheren hydraulischen Ähnlichkeit (die Wellen sind natürlich und die Modelle sind bei weitem größer als diejenigen in den Laborwannen), ist aber auch der Grund für eine Reihe operativer Schwierigkeiten, allen voran die Infloreszenz, die sich auf dem Instrumentenkörper bildet.

Im Frühjahr 2006 wurde in die reservierte Wasserfläche vor dem Okeanos-Laboratorium ein verkleinertes Modell einer Mole für die Hafenwehr gesetzt, das mit einem neuartigen System zur Umwandlung der Wellenenergie in elektrische Energie ausgestattet wurde. Das „kleine Modell“ ist 16 Meter lang, wiegt etwa 300 Tonnen, ragt 1,5 Meter über den mittleren Meeresspiegel und ruht auf einem Gesteinssockel, der auf dem Meeresgrund in zwei Metern Tiefe errichtet wurde (Abb. 1).

Abb. 1 Der Versuchsdamm in der Bauphase: Man kann schon fünf der neun Modelle erkennen, die am Ende den fertigen Damm bilden.

Mit dem Experiment sollte die Wirksamkeit der Anlage geprüft werden. Man wollte feststellen, einen wie großen Bruchteil der Wellenenergie die Anlage absorbieren kann. Um die absorbierte Energie zu messen, haben wir die Mole mit dreißig Messinstrumenten bestückt, die hauptsächlich aus Druckwandlern bestanden (Abb. 2).

Abb. 2 Wandler für die Messung der Druckverhältnisse und die entsprechende Vorrichtung für die Befestigung an der Metallstruktur des Damms.

Die Abb. 3 zeigt eine Momentaufnahme eines Wandlers, die etwa 40 Tagen nach der Einbringung in das Wasser gemacht wurde. Der Wandler ist an der Wand des Damms angebracht, gegen die die Wellen in einer Tiefe von ca. 0,5 Meter unter dem mittleren Meeresspiegel schlagen.

Wie zu sehen ist, sind die Infloreszenzen auf dem Wandler stark verbreitet.

Um eine möglichst schnelle Reaktion zu ermöglichen, wird die Membran des Wandlers nicht geschützt, sondern frei einsehbar belassen (siehe Abb. 4). Ein Problem bei dieser Lösung besteht allerdings darin, dass sich Meeresorganismen ansiedeln. Mit ihren Sekreten, welche die Außenseite der Membran bedecken, können sie die Messung verfälschen. Um dieser Schwierigkeit Herr zu werden, sorgen wir etwa alle 45 Tage für die Bergung der Instrumente und ihre Reinigung.

Die Instrumente werden nach ihrer Bergung für 48 Stunden in eine 5%ige-Lösung SONICA AC (Zitronensäure) eingetaucht. Danach werden sie einer Ultraschallwäsche in einem sauren Bad unterzogen (5%ige Lösung SONICA AC). Zu diesem Zweck benutzen wir ein Ultraschall-Reinigungsgerät des Modells SONICA 3200. Im Allgemeinen genügt eine Behandlungszeit von fünf Minuten für eine vollständige Reinigung. Falls besonders hartnäckige Kalkablagerungen zurückbleiben, wie z.B. von der Hunds-Zahnlilie, entfernen wir diese manuell mit Hilfe eines Stahlschwamms.

Das Ergebnis der Behandlung ist in Abb. 5 zu sehen. Unserer Meinung nach hat sich die Ultraschall-Reinigung als schnelle und absolut wirksame Methode für die Reinigung von Druckwandlern erwiesen. Zudem beeinträchtigt die mechanische Wirkweise des Ultraschalls während der Wäsche nicht die strukturelle und funktionale Integrität der Instrumente, wie wir durch eine Überprüfung der Eichung sowohl vor als auch nach der Wäsche feststellen konnten

Abb. 4 Blick auf die Öffnung des Instruments. Man beachte die Infloreszenzen auf der Membran.

Abb. 5 Ergebnis der Wäsche: Ein Druckwandler nach der Behandlung im Ultraschallbad.