Beitrag zur Untersuchung des Langzeitverhaltens von Unterwasserkabeln

Unterwasserkabel für die Energie- und Datenübertragung werden schon seit mehr als 100 Jahren in den verschiedensten Bereichen der Meerestechnik genutzt. Trotz des langen Einsatzzeitraumes ist es bisher noch nicht gelungen, die Gebrauchsdauer derartiger Kabel sicher zu bestimmen, was zu großen technischen und ökonomischen Schwierigkeiten führen kann.

Beim Einsatz von Kabeln unter Wasser kommt es zu einer Aufnahme von Wassermolekülen durch die Mantelmaterialien, verbunden mit einer Diffusion dieser Moleküle durch den gesamten Kabelmantel. Dabei werden einzelne Bestandteile aus den Isoliermaterialien herausgelöst, was zu einer Veränderung der Materialstruktur führt und demnach auch eine Änderung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften zur Folge hat.

In zahlreichen systematischen Laborversuchen wird der Einfluss der Parameter Wassertemperatur, Salzgehalt und hydrostatischer Druck auf die Wasseraufnahme, die Zugfestigkeit und Reißdehnung sowie die elektrische Isolierfähigkeit untersucht. Zusätzlich bieten Aufnahmen am Rasterelektronenmikroskop und chemische Materialanalysen Aufschluss über die Veränderung der Kabelmaterialien. Die Laborversuche werden durch Freiwasserversuche in der Ostsee ergänzt, bei denen Kabel über 1 Jahr in 12 Meter Wassertiefe gelagert werden. Ziel dieser Untersuchungen ist es, den Einsatz in der Praxis zumindest ansatzweise zu simulieren, denn in natürlichen Gewässern kommt es aufgrund der dort lebenden Mikroorganismen zu einer anderen Materialdegradation als in den Laborversuchen.