Elektrischer Unterwasser-Aktuator 12.04.2021, 14:30 Uhr

Bosch Rexroth gewinnt Hermes-Award 2021

Bosch Rexroth ist der Gewinner des diesjährigen Hermes-Awards. Ausgezeichnet wurde der neue Subsea Valve Actuator SVA R2. Dies ist der weltweit erste elektrische Aktuator, der herkömmliche Hydraulikzylinder auf gleichem Bauraum ersetzen kann. Der Aktuator kann in Tiefen bis 4000 Metern eingesetzt werden.

Der elektrische Unterwasser-Aktuator SVA R2 ersetzt bislang notwendige Hydraulikzylinder in der Unterwasser-Prozessindustrie. Bild: Bosch Rexroth

Der elektrische Unterwasser-Aktuator SVA R2 ersetzt bislang notwendige Hydraulikzylinder in der Unterwasser-Prozessindustrie. Bild: Bosch Rexroth

Der Subsea Valve Actuator SVA RA von Bosch Rexroth ist die Innovation, die in diesem Jahr mit dem Hermes-Award ausgezeichnet worden ist. Der Aktuator ist nach Angaben des Unternehmens eine disruptive Innovation zur elektrischen Betätigung von Ventilen in der Unterwasser-Prozessindustrie. Er ist, wie Bosch Rexroth ausführt, der weltweit erste elektrische Aktuator, der herkömmliche Hydraulikzylinder auf gleichem Bauraum mit bewährter Sicherheitstechnik ersetzen kann.

Der elektrische Unterwasser-Aktuator SVA R2 ersetzt bislang notwendige Hydraulikzylinder in der Unterwasser-Prozessindustrie. Bild: Bosch Rexroth

Die integrierte elektrische Steuerung bietet den Angaben zufolge 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, so das Unternehmen. 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 m werden keine Hydraulikleitungen oder Aggregate mehr benötigt. Bereits installierte elektrische Versorgungsleitungen für Sensoren reichen zum zuverlässigen Betrieb der Aktuatoren aus, führt Bosch Rexroth aus.

Sicherheit erforderte bisher Hydraulik

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, weil 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.

Enge Zusammenarbeit mit Betreibern

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, erläutert das Unternehmen. 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.

Komponenten aus der Serienfertigung

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.

Außer Bosch Rexroth waren auch die Unternehmen Phoenix Contract und Pilz für den Hermes-Award nominiert:

Nominierte für den Hermes-Award 2021 stehen fest

Von Udo Schnell

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