Robuste und leistungsstarke Lösungen für große und abgelegene Strukturen
Neue Untergrundtechnologien erfordern präzise Messungen unter extremen Bedingungen. Dazu gehören Carbon Capture & Storage (CCS) zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen, geothermische Anwendungen sowie die Überwachung natürlicher Gefahren wie Erdrutsche, Felsstürze, Vulkane und Erdbeben. Darüber hinaus benötigen kritische Infrastrukturen wie Bergbaugebiete, Eisenbahnstrecken, Windparks und Staudämme leistungsfähige Sensortechnologien für eine umfassende Überwachung.
Innovationen in der faseroptischen Sensorik eröffnen neue Möglichkeiten für geophysikalische Anwendungen, darunter die Energieerkundung, die Überwachung von Naturgefahren und die Absicherung kritischer Infrastrukturprojekte. Diese Systeme ermöglichen die hochaufgelöste Datenerfassung über große Entfernungen und sind daher ideal für große und abgelegene Strukturen.
Durch die Bereitstellung von Echtzeiteinblicken in Untergrundbedingungen verbessert die faseroptische Sensorik die Frühwarnung vor potenziellen Gefahren und optimiert das Ressourcenmanagement. Dadurch werden Sicherheit und Nachhaltigkeit in zunehmend komplexen Umgebungen gewährleistet.
Herausforderungen im geophysikalischen Monitoring und der Risikominderung
Der Energiesektor steht vor großen Herausforderungen, darunter die Reduktion von CO₂-Emissionen und die Integration erneuerbarer Energiequellen. Diese Entwicklungen erfordern innovative Lösungen und effektive Überwachungsstrategien. Geophysikalisches Monitoring spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Bereichen des Energiesektors – von der Bewertung potenzieller Standorte für aktuelle und zukünftige Projekte bis hin zur kontinuierlichen Überwachung laufender Vorhaben. Ein umfassendes Verständnis der geologischen Bedingungen ist essenziell für die nachhaltige und sichere Nutzung von Ressourcen. Daher ist geophysikalisches Monitoring ein unverzichtbares Instrument für zahlreiche Anwendungen.
Neben Energieprojekten ist geophysikalisches Monitoring essenziell für die Überwachung kritischer Infrastrukturen wie Staudämme, Bergwerke und Eisenbahnstrecken. Diese Bauwerke stehen vor folgenden Herausforderungen:
- Kontinuierliche Bewertung zur Gewährleistung von Sicherheit und betrieblicher Integrität, insbesondere im Hinblick auf natürliche Gefahren.
- Zuverlässige Echtzeitüberwachung, oft in anspruchsvollen Umgebungen.
- Fähigkeit zur Messung von Anlagen unterschiedlicher Längen.
Die präzise Messung über Entfernungen von wenigen Zentimetern bis zu über 100 km stellt eine besondere Herausforderung dar, da herkömmliche Sensormethoden häufig aufgrund von Kosten, Praktikabilität und begrenzter Anwendbarkeit an ihre Grenzen stoßen.
Die AP Sensing Lösung: Werkzeuge für zuverlässiges Anlagen-Monitoring
AP Sensing bietet robuste Lösungen für langfristiges, großflächiges Monitoring. Unsere Systeme sind für verschiedenste Infrastrukturen geeignet, einschließlich schwer zugänglicher unterirdischer Anlagen – selbst in extremen Umgebungen wie Gletschern, Wüsten, Bohrlöchern und Unterseekabeln.
Zentrale Vorteile der DFOS-Lösungen
Die DFOS-Technologie von AP Sensing ist eine bewährte Lösung für verschiedene Anwendungen und bietet bedeutende Vorteile, darunter:
Kontinuierliche Echtzeit-Überwachung
Faseroptische Sensortechnologien wie Distributed Acoustic Sensing (DAS), Distributed Temperature Sensing (DTS) und Distributed Strain Sensing (DTSS) bieten eine effektive Lösung, indem sie kontinuierliche Echtzeit-Daten über große Flächen hinweg liefern.
Senkung der Betriebskosten und Skalierbarkeit
DFOS-Lösungen senken nicht nur die Kosten, sondern sind auch skalierbar und damit sowohl für kleinere als auch großflächige Anwendungen geeignet.
Hohe Anpassungsfähigkeit bei der Installation
Darüber hinaus ist faseroptische Sensorik besonders anpassungsfähig – ideal für Standorte, an denen konventionelle Punktmesssensoren unpraktisch oder schwer zu installieren sind.
Hervorragende Systemrobustheit
Faseroptische Sensorik eignet sich besonders für harte und abgelegene Umgebungen und ist damit optimal für wissenschaftliche Untersuchungen unter extremen Bedingungen, wie z. B. in Tiefsee-Installationen.
Anwendungsbereiche
Unsere Lösungen bieten eine robuste und zuverlässige Überwachung für verschiedene Anwendungsbereiche, darunter:
Faseroptische Lösungen im geophysikalischen Monitoring
Distributed Temperature Sensing (DTS)
AP Sensings DTS basiert auf der bewährten Raman-optischen Zeitbereichsreflektometrie (engl. Raman Optical Time Domain Reflectometry, R-OTDR). Die patentierte Code-Korrelations-Zeitbereichsreflektometrie (engl. Code Correlation Optical Time Domain Reflectometry, CC-OTDR) ermöglicht den Einsatz geringer optischer Leistung. Dadurch werden Probleme mit der Laseralterung vermieden und eine langfristig stabile, zuverlässige Messung gewährleistet.
Die DTS-Lösung von AP Sensing liefert in Echtzeit präzise Temperaturdaten und bietet Betreibern eine kontinuierliche Übersicht über den Zustand ihrer Anlagen. Durch die Überwachung von Temperaturprofilen und -trends über längere Zeiträume können Betreiber Temperaturprozesse rund um die Uhr nachverfolgen.
Hauptmerkmale:
- Multimode- und Singlemode-Instrumente
- Messkonfigurationen als Stichleitung und Schleife
- Maximale Messreichweite von bis zu 70 km
- Räumliche Auflösung von 0,5 m; Messzeit bis zu 1 Sekunde
- Moderne, benutzerfreundliche Web-Oberfläche für einfache Einrichtung und Systemkonfiguration
- Großer Betriebstemperaturbereich von -10 bis +60 °C
- Geringer Energieverbrauch
- Laserklasse 1M mit geringer optischer Ausgangsleistung für sichere Nutzung
Distributed Acoustic Sensing (DAS)
AP Sensings phasenbasiertes DAS-System misst akustische Vibrationen entlang der Faser auf Basis der kohärenten optischen Zeitbereichsreflektometrie (engl. Coherent Optical Time Domain Reflectometry, C-OTDR). Die innovative 2P-Squared-Technologie ermöglicht eine präzise, lineare Messung dynamischer Faserlängenänderungen, die durch Dehnung infolge akustischer oder mechanischer Vibrationen sowie Temperaturschwankungen entstehen.
In den letzten Jahren hat die faseroptische DAS-Technologie erheblich an Bedeutung für geophysikalische Anwendungen gewonnen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Punktmesssensoren bietet DAS eine durchgehende, hochauflösende Datenerfassung sowohl räumlich als auch zeitlich über Distanzen von mehr als 100 Kilometern. Zudem kann DAS ein breites Frequenzspektrum erfassen, wobei seismische Wellenfrequenzen bis in den Bereich mehrerer hundert Hertz reichen.
Hauptmerkmale:
- Echtes phasenbasiertes System für eine quantitative Dateninterpretation
- Konfigurierbare Messlänge für anwendungsspezifische Anpassungen
- Höchste Leistung mit Standardfasern – keine zusätzliche Verstärkung erforderlich
- Leistungstests basierend auf SEAFOM-Empfehlungen
- Modulares Edge-Computing zur Echtzeit-Prozessoptimierung
- Laserklasse 1 mit geringer optischer Ausgangsleistung für sichere Nutzung
Distributed Temperature Strain Sensing (DTSS)
AP Sensings DTSS basiert auf der Brillouin-optischen Zeitbereichsreflektometrie (engl. Brillouin Optical Time-Domain Reflectometry, BOTDR). BOTDR arbeitet mit einem hohen optischen Budget auf einer einseitig angeschlossenen Faser und ist dadurch weniger anfällig für Änderungen in der Faserdämpfung. Die Technologie ermöglicht umfassende und präzise Messungen von Temperatur und Dehnung innerhalb des Messbereichs.
Hauptmerkmale:
- Stichleitung – keine Rückführungsfaser erforderlich
- Messreichweite von über 80 km mit mehreren internen optischen Kanälen
- Hohes optisches Budget für herausragende Messleistung
- Praktische, benutzerfreundliche Web-Oberfläche für einfache Inbetriebnahme
- Beständig gegen wasserstoffbedingte Dämpfung (engl.: hydrogen darkening) der optischen Fasern
- Laserklasse 1M mit geringer optischer Ausgangsleistung für sichere Nutzung
Wichtige Erkenntnisse: Der Wert von DFOS für effektives geophysikalisches Monitoring
- Staudamm-Monitoring: Temperatur ist ein entscheidender Indikator für Sickerwasser in Deichen, Erddämmen und deren Fundamenten. Der Einsatz von permanenter Distributed Temperature Sensing (DTS)-Technologie ermöglicht die Echtzeit-Erkennung von Durchsickerungen, verbessert die Sicherheit und optimiert Wartungsstrategien.
- Bergbaumonitoring: DFOS-Systeme ermöglichen eine sichere und kontinuierliche Überwachung von Bergbaustandorten. Sie tragen zur frühzeitigen Erkennung potenzieller Gefahren bei und gewährleisten die betriebliche Sicherheit.
- Seismische Abbildung: Distributed Acoustic Sensing (DAS) wird sowohl für Bohrloch- als auch für oberflächenbasiertes seismisches Monitoring eingesetzt und liefert hochauflösende Bilder unterirdischer Strukturen. Dies verbessert die Erkundungsgenauigkeit und Risikobewertung erheblich.
- Erdbeben-Monitoring: Kontinuierliches geophysikalisches Monitoring mit faseroptischen Technologien stärkt die Frühwarnsysteme, verbessert die Analyse seismischer Aktivitäten und sorgt für eine bessere Vorbereitung und Reaktion auf Erdbeben.
- Umweltauswirkungen: Der minimale ökologische Fußabdruck faseroptischer Sensortechnologien reduziert Umweltbelastungen. Sie eignen sich besonders für die Überwachung sensibler Ökosysteme, während sie gleichzeitig wichtige Daten zur Infrastruktursicherheit liefern.
Mit nachgewiesener Expertise und kontinuierlicher Innovation bietet AP Sensing eine vollständig integrierte End-to-End-Lösung – Made in Germany. Unser Team arbeitet eng mit Ihnen zusammen, um die richtige Kombination von Technologien für Ihre Anforderungen auszuwählen. Darüber hinaus bieten wir Vor-Ort-Services, Hotline- und Online-Support, Wartung sowie Produktschulungen an.
In unserer Mediathek finden Sie alle unsere Broschüren, Anwendungsflyer, Produktflyer, Videos und weitere Case Studies überwiegend in englischer Sprache.