Offshore-Plattformen und Offshore–Schiffe

Offshore-Plattformen

  • Hubplattformen / Jack-up

    Eine Hubplattform ist eine schwimmende Arbeitsplattform mit einer Anzahl von Füßen, die auf dem Meeresboden stehen. Meistens sind die Plattformen drei- oder viereckig und haben, entsprechend ihrer Form, entweder drei oder vier Füße (Jackets).

    Dreieckige Plattformen sind kostengünstiger in der Anschaffung. Viereckige Hubplattformen sind einfacher zu transportieren. Die Standfüße werden mit Hilfe eines Antriebes (Ritzel und Zahnstange) abgesenkt. Erreichen die Füße den Boden, hebt sich die gesamte Plattform langsam aus dem Wasser heraus. Die Füße haben große Auflageflächen (Spuds), um die enorme Last der Plattform bestmöglich zu verteilen. Die Füße haben im Inneren gerade Fallrohre, durch welche nach Erreichen des neuen Standortes, starke Stahlpfähle in den Meeresboden getrieben werden. Dadurch wird die gesamte Plattform stabil verankert. Hubplattformen sind extrem stabile Konstruktionen, die selbst bei stärkerem Seegang nicht in Bewegung geraten. Diese Plattformen sind bezüglich des Tiefganges eingeschränkt und eignen sich nur bis Wassertiefen von maximal 150 Meter. Sie können sich außerdem nicht von selbst bewegen sondern müssen durch Schleppschiffe an ihre neuen Standorte geschleppt werden. Dies ist vor allem in abgelegenen Gegenden unpraktisch in denen größere Distanzen zurückgelegt werden müssen.

  • Feststehende Plattformen / Fixed Plattforms

    Dabei handelt es sich um Plattformen, die auf einem massiven Fundament aus Stahl und Beton stehen. Früher wurde für solche Fundamente noch Holz verwendet. Die Fundamente sind fest mit dem Boden verankert. Die Fundamente haben im Inneren häufig eingebaute Lagertanks für das geförderte Öl. Eine fest verankerte Plattform ist bis zu einer Wassertiefe von 500 Meter ökonomisch rentabel.

  • TLP – Tension Leg Plattform

    Tension-Leg-Plattformen sind schwimmende Plattformen, die mit einem vertikalen Stahlkabel mit dem Meeresboden verankert sind. Durch diese Verankerung wird die Plattform tiefer ins Wasser gezogen. Selbst beim stärksten Wellengang bleiben die Stahlkabel gespannt, sodass sich die Plattform nicht in vertikaler Richtung bewegen kann. Dadurch wird es technisch möglich, die Ölquelle direkt mittels Aufstiegsrohren mit der Plattform zu verbinden und die Abschlussventile direkt an Bord der Plattform zu installieren. TL-Plattformen kommen bei größeren Wassertiefen bis 2.000 Meter zum Einsatz. Bei solch Verankerungen wirken sehr große Kräfte auf die Stahlkabel und die Verankerungspunkte am Grund, sodass nur beste Materialien verwendet werden können. Dadurch wird der Bau einer solchen Plattform sehr teuer und lohnt sich nur auf besonders ertragreichen Ölfeldern.

  • Spar

    Eine Spar-Plattform ist ein vertikal schwimmender, langer Stahlzylinder. Auf dem, aus dem Wasser ragenden Teil der Plattform wird das Produktionsdeck installiert. Verankert wird die Spar-Plattform, wie die TLP, nur dass die Stahlkabel nicht gespannt werden müssen. Die Plattform verfügt allein durch ihr großes Eigengewicht schon über sehr viel Stabilität. Das hohe Gewicht an der Unterseite sorgt immer für eine aufrechte Position und würde auch ohne Verankerung nicht umkippen. Die Stahlkabel halten die Plattform nur auf der gewünschten Position über dem Meeresboden.

  • Halbtaucher (FPSS – Floating Production Semi Submersible)

    Ein Halbtaucher ruht auf Säulen, welche sich wiederum auf Ballasttanks befinden. Je nach Füllstand haben die Ballasttanks mehr oder weniger Auftrieb. Sinken die Tanks weiter ab, erhöht sich die Stabilität des gesamten Halbtauchers. Der Halbtaucher wird an den gewünschten Ort verbracht und an allen Seiten mit Stahlketten oder Stahlkabeln verzurrt. Im tiefen Wasser ist eine Kettenverankerung nicht möglich, da die Kette ab einer gewissen Länge durch ihr Eigengewicht zerreißen würde. Auch Stahlkabel haben bezüglich dieser Problematik eine Maximallänge. Mittlerweile gibt es jedoch Taue aus Polyester oder Polyethylen, die weitaus stärkeren Belastungen standhalten. Einige Halbtaucher können sich mittlerweile über ein dynamisches Positionierungssystem kabellos auf der korrekten Position halten.

    Durch ihre große Stabilität sind Halbtaucher vielfältig einsetzbar. Zum Beispiel dienen sie als Offshore Bohrinseln, Produktionsplattformen oder Kranschiffe. Sie eignen sich besonders für den Einsatz in tiefen Gewässern, wo feste Strukturen nicht mehr rentabel oder technisch nicht mehr umsetzbar sind. Leider sind die vertikalen Bewegungen durch den Seegang zu groß, um mit festen Rohrverbindungen und Pumpen an Deck arbeiten zu können. Dies geht nur, wenn sich die Pumpen auf dem Meeresboden befinden (Subsea Wellhead).

  • FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading)

    Ein FPSO ist ein Schiff, welches für die Produktion, Verarbeitung und den Umschlag von Öl eingesetzt wird. Dies kann ein umgebauter Tanker oder ein speziell für diese Aufgabe entworfenes Schiff sein. Tanker wurden schon früh für den Umschlag von Öl eingesetzt. Dazu wird das Umschlagtanker an einem Punkt mit einer Boje (SPM – Single Point Mooring) vertäut, sodass das Schiff fest an der Position liegt, sich aber nach dem Wind ausrichten kann. 1977 wurde diese Technik weiter verbessert, indem das Öl direkt von einem Unterwasserpunkt durch das SPM-System in den Tanker geleitet wird. FPSO-Schiffe eignen sich besonders für kleine Ölfelder, bei denen sich der Bau von Pipelines nicht rentiert. Der Einsatz dieser Schiffe ist sehr einfach.
    Während Bohrinseln immer Eigentum von Ölgesellschaften sind, ist dies bei FPSO-Schiffen nicht der Fall. Diese werden jeweils für die einzelnen Transportaufträge gemietet.

Offshore-Schiffe

  • Kranschiffe

    Kranschiffe wurden entwickelt, um auf See schwere Lasten zu heben. Die größten Kranschiffe kommen in der Offshore-Industrie zum Einsatz und werden bei der Montage und Demontage von Offshore-Plattformen eingesetzt. Aber auch andere Einsatzmöglichkeiten sind denkbar, wie das Verlegen von Unterseerohren, Das Einrammen von Pfählen sowie die Installation von Ankern und Stahlseilen für Tension-Leg-Plattformen.

  • Rohrverleger

    Dies sind Schiffe, die auf die Verlegung von Offshore-Rohrleitungen über lange Strecken spezialisiert sind. Die Verlegung kann alternativ entweder nach dem S- oder J-Prinzip erfolgen. Bei der S-Methode erfolgt die Absenkung mit senkrecht stehenden Rohren. Beim J-Prinzip befinden sich die Rohre in horizontaler Ausrichtung. Die Rohrsegmente haben eine Länge von 12 Metern die an Bord miteinander verschweißt werden. Ein dynamisches Positionierungssystem sorgt für die korrekte Positionierung über dem Meeresboden.

    Die Verlegung kann auch mit der Reel-Lay-Methode erfolgen. Die Rohrsegmente werden bereits an Land miteinander verschweißt und danach auf eine enorm große Haspel gewickelt. An der richtigen Stelle wird dann die Pipeline von der Haspel abgewickelt und auf dem Grund verlegt.

    Das größte, zurzeit im Dienst stehende Rohrverlegungsschiff ist die „Soltaire van Allseas“

  • Fallrohrschiffe

    Fallrohrschiffe wurden entwickelt, um Steine gezielt auf unterseeische Konstruktionen abzuladen, um diese mit einer schützenden Schicht zu versehen. Mitunter werden die Steine auch zur Verfestigung des Seebodens eingesetzt. Fallrohrschiffe tragen mehrere Tonnen Steine direkt im Schiffsrumpf. Durch eine Öffnung im Boden des Schiffes (Moon Pool) wird ein lenkbares Unterwasserfahrzeug ausgesetzt, welches über eine Kamera und Untersuchungstechnik verfügt. Dieses wird zur gewünschten Stelle gelenkt. Im nächsten Schritt wird ein flexibles Fallrohr durch den Moon Pool geschoben, bis es das Unterwasserfahrzeug erreicht hat. Befinden sich das Fallrohr an der richtigen Position, werden die Steine aus dem Schiffsrumpf mit einem Förderband zum Fallrohr befördert und fallen durch das Rohr zur Abladestelle.