Feb
06
2015

Scannen mit Tiefgang

Zeit ist Geld – im Schiffsbau ist das gerade bei Reparatur- und Modernisierungsarbeiten das ausschlaggebende Motto: Denn die Phase im Trockendock ist enorm kostenintensiv. Entsprechend schnell und zuverlässig müssen 3D-Dokumentationen der Schiffe erstellt werden. Der FARO Laserscanner bietet dafür eine optimale Unterstützung. Liegezeiten im Trockendock sind extrem teuer, weshalb anfallende Arbeiten zügig und meist zeitgleich erfolgen müssen. Das Trockendock schafft allerdings eine einzigartige Möglichkeit, den Schiffsrumpf genau zu inspizieren und präzise zu vermessen. Die QUEEN ELIZABETH gehört zu den imposantesten Luxuslinern weltweit. In ihr vereinen sich modernes Schiffsdesign mit klassischen Elementen aus dem goldenen Zeitalter der Kreuzfahrt. Ihre Ausmaße sind beeindruckend: 294 Meter ist der Ozeanriese lang, 32 Meter breit und beachtliche 55 Meter hoch. Über 2000 Passagiere finden auf den 12 Passagierdecks Platz.

Große Objekte mit Laserscanner 3D-Scannen

 

Nach ihrem Stapellauf im Oktober 2010 war es im Frühjahr 2014 an der Zeit, eine Generalüberholung im Trockendock bei Blohm + Voss in Hamburg durchzuführen. Gerade mal zwei Wochen standen für umfassende Reinigungs- und Modernisierungsarbeiten zur Verfügung. Dabei war auch die präzise Vermessung des Schiffsrumpfes vorgesehen. Mit Hilfe der so gewonnenen Daten wurde die Optimierung des Schiffsrumpfes berechnet. Ziel war es, neue Strömungsklappen und Stabilisatoren für eine bessere Energieeffizienz zu entwickeln. Um den straffen Zeitplan einzuhalten und die gewünschte Präzision zu gewährleisten, erfasste die mit den Arbeiten beauftragte SCAN3D Dienstleistungsgesellschaft den Rumpf mit einem FARO Laser Scanner Focus3D X 130.

3D-Scan Daten Schiffsrumpf

„Die besondere Herausforderung beim Scannen war vor allem der Zeitdruck und der eingeschränkte Bewegungsraum im Trockendock“ berichtet Lars Sörensen, Geschäftsführer von SCAN3D. Sörensen musste sich mit seinem Team in den 24-Stunden-Arbeitstag der Werft am Dock Elbe 11 möglichst störungsfrei integrieren. „Bei diesen Vermessungseinsätzen auf Werften müssen wir vor allem Nachts und am Wochenende arbeiten.“, sagt Sörensen.

Mit dem Focus3D konnte er in zwei achtstündigen Scanprozessen den gesamten Schiffsrumpf in rund 100 Einzelscans erfassen – sowohl von unten als auch auf verschiedenen Höhenebenen, schließlich beträgt allein der Tiefgang des Luxusliners 8 Meter. „Gerade für die beengten Verhältnisse unter dem Kiel ist der Focus3D X 130 optimal einsetzbar. Wir konnten ihn ohne größeren Aufwand schnell stationieren und waren dabei den anderen Arbeiten nicht im Weg.“ Die hohe Messgenauigkeit des Laserscanners ist für die weiterführenden Schritte von großer Bedeutung. Mit einer Standardabweichung von 2,5 mm bei 300 Meter Schiffslänge und einem Entfernungsrauschen im Submillimeterbereich liefert der Laserscanner ein hochpräzises Abbild des Rumpfes. Diese Genauigkeit ist überaus wichtig, denn nach Bau des Schiffes sind Abweichungen von mehreren Dezimetern gegenüber des geplanten Rumpfdesigns nicht ungewöhnlich.

Die erfassten Daten hat SCAN3D in LupoScan weiterverarbeitet und schließlich ein verlässliches Oberflächenmodell des Schiffsrumpfs bereitgestellt. Mit diesem digitalen Modell konnten die Experten eines finnischen Konstruktionsbüros mittels CFD das Strömungsverhalten am Schiffsrumpf analysieren. Darauf aufbauend wurden Strömungsklappen, Stabilisatoren sowie ein neuer Bugwulst designt, was alles dazu beiträgt, die Energieeffizienz des Schiffsantriebs zu steigern. „Der besonderer Vorteil unserer Vorgehensweise: Die gewonnenen Daten wurden direkt in das Schiffkoordinatensystem transformiert. Dieses Verfahren bietet einen enormen Zeit- und Kostenvorteil für spätere Einbauten“, erläutert Lars Sörensen. „Und mit dem Focus3D konnten wir die geometrischen Grundlagen schnell und zuverlässig erfassen.“

Anwenderbericht Download 3D-Dokumentation

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