Monitoring & Sensorik

Zur Prozessüberwachung unter- und übertage entwickelt und nutzt das Fraunhofer IEG zunehmend innovative Glasfaser-Sensorik. Faseroptische Kabel können vielseitig und flexibel z. B. in Bohrlöchern, Speichern oder in/an Leitungen eingebracht werden, wo eingekoppeltes Licht in der Faser streut und Rückschlüsse auf Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Dehnung, Vibration oder Druck mit einer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung erlaubt. Diese Streusignale geben bei geeigneter Installation der Glasfaser auch Informationen über Bohrbetrieb, Zementation und Eigenschaften eines geothermischen Reservoirs bei Erschließung und bei Betrieb. Die Entwicklung und der Einsatz von Glasfasern als ortsverteilte Sensoren oder als Punkt-Sensoren nimmt in den geotechnischen Anwendungen kontinuierlich zu. Vor Allem die Einführung der ortsverteilten Temperaturmesstechnik (DTS), der ortsverteilten Dehnungsmesstechnik (DSS) sowie der ortsverteilten Erfassung akustischer und seismischer Signale (DAS/DVS) erlaubt eine räumlich- und zeitlich kontinuierliche Überwachung (geo-)technischer Anlagen und Installationen. Verfahren zur ortsverteilten Detektion chemischer Komponenten oder eine ortsverteilte Druckprofilierung (DPS) wurden in Testumgebungen demonstriert. Dagegen bieten Punkt-Sensoren Vorteile bei der hochaufgelösten Überwachung einzelner Systembausteine.​

Das Fraunhofer IEG passt faseroptische Technologien auf Ihre Bedürfnisse der konkreten technischen und geotechnischen Anwendungen an, die neu implementiert oder weiter ausgebaut werden müssen. Die effiziente und effektive, kontinuierliche Überwachung bildet einen Baustein für den sicheren Anlagenbetrieb.

Unsere Expertinnen und Expterten vom Fraunhofer IEG nutzen KI-basierte Applikationen und Methoden zur Analyse großer Datensätze und Merkmalsextraktion über zahlreiche Felder der Energieinfrastrukturen und untertätigen Energiesysteme. Hierzu werden Sensoren entwickelt und angewandt, die mittels automatischer Mustererkennung und der Erkennung von Anomalien mit dem Fokus auf die Entwicklung von Analysemethoden für die Analyse großer Datensätze, Merkmalsextraktion, automatische Mustererkennung, Erkennung von Anomalien und prädiktive Analytik.

Zudem können multisensorische Prozessanalysesystem (MoUSE) als komplettes Messsystem zur aktiven und passiven Erfassung, Übertragung und Analyse von Multisensorsystemen, z. B. beim Abteufen von Bohrungen eingesetzt werden. Ein Fokus liegt hierbei auf der Akustikemissionsprüfung für Komponentenprüfung, Instrumentenverschleiß, Leckagesuche und Effizienz im Bohrprozess. Wir bieten Ihnen eine für Ihr Vorhaben individualisierte Entwicklung und Implementierung von ganzheitlichen sensorischen und analytischen Systemen zur Zustandsüberwachung, Wartung, Mustererkennung und intelligente Signalverarbeitung.

Unsere Geophysikerinnen und Geophysiker bieten Ihnen zahlreiche Leistungen rund um die seismologische Überwachung von Lagerstätten und die seismische Charakterisierung des Untergrundes. Unsere moderne Software ermöglicht die präzise Simulation der seismischen Wellenausbreitung in 3-dimensionalen heterogenen Medien. Unsere Erfahrungen reichen hier von der digitalen Gesteinsphysik zur Charakterisierung repräsentativer Reservoirgesteine über die Optimierung von Akustik- und Ultraschall-Tools für Bohrlöcher und Pipelines bis hin zu deterministischen Gefährdungsabschätzungen im gesamten Reservoir.

Darüber hinaus bieten wir Beratung nach neuestem Stand der Forschung in der seismischen Gefährdungs- und Risikobeurteilung, bei der Planung seismischer Überwachungsnetzwerke und bei der Einrichtung von Alarmierungsprotokollen. Mit unseren zehn Breitbandseismometern können wir zudem flexibel und autark das passive seismische Wellenfeld messen. Wir bieten modernste Auswertemethoden an zur Bestimmung von seismischen Geschwindigkeiten im Untergrund mittels des seismischen Rauschens, zur Bestimmung von Hypozentren und Quellmechanismen mikroseismischer Ereignisse mittels innovativer simulations-basierter Verfahren und zur Bestimmung von Änderungen des kontinuierlichen Wellenfeldes, die auf zeitliche Änderungen des Spannungszustandes im Reservoir hindeuten können.

Unser AwSV-Sachverständiger prüft und bewertet Ihre oberflächennahen Geothermieanlagen in Hinblick auf die Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen und erstellt entsprechende AwSV-Gutachten.