Ostsee-Pipeline: Hoher Druck beim Schweißen in der Tiefe

© Grafik Nord Stream AG Im „Habitat“ (Mitte) werden die Pipeline-Enden verschweißt. Zu beiden Seiten werden sie gehalten von zwei Greifrobotern, unterstützt von Ballons, die durch ihren Auftrieb je 20 Tonnen heben. Im Hintergrund schwebend die Taucherglocke

Der Druck. Immer geht es um den Druck. Er muss genau eingestellt sein. Nur dann können die Taucher in der Tiefe ihre Arbeit erledigen und sicher in die Welt des normalen Luftdrucks zurückkehren. Würde der Druck unkontrolliert abnehmen, ginge es schnell um Leben und Tod.

Damit es dazu nicht kommt, passen eine Menge Leute auf, Tag und Nacht. Sie beobachten die Taucher, wie sie in ihrer Druckstation schlafen, wie sie essen, Filme anschauen und lesen, im Internet surfen und telefonieren, sich unterhalten oder einfach nur dasitzen und die Zeit totschlagen. Sogar auf der Toilette haben die Kontrolleure ein Auge auf die Taucher, gestatten ihnen aber, eine Kappe über das Kameraauge zu stülpen, für ein paar Minuten. Anthony Gill, Chef des Kontrollraums, hat auf seinen Bildschirmen alle Daten im Griff, er kann in jede Kammer sehen. Auf seinen Monitoren kontrolliert er ständig, ob die Luken dicht sind, ob der Druck in der Taucherstation konstant ist, ob das Gasgemisch richtig eingestellt ist: Drei Prozent darf der Sauerstoff nicht übersteigen. Und warm muss es sein, etwa 28, 30 Grad, die Taucher frieren leicht. Zwei Wochen geht das so.

Im Kontrollraum an Bord des Schiffs „Skandi Arctic“ hat Anthony Gill alle Daten der Druckstation auf den Bildschirmen. Kameras sehen in jeden Winkel

Die Druckstation der Taucher liegt nicht am Meeresgrund, sondern ist an Bord des Offshore-Schiffs „Skandi Arctic“ installiert, eines Tauchbasisschiffs, auch „Diving Support Vessel“ (DSV) genannt, das zur Wartung und Reparatur von Offshore-Pipelines eingesetzt wird. Von diesem Schiffstyp gibt es nur zwei oder drei auf der Welt, und die 2009 fertiggestellte „Skandi Arctic“ ist das modernste von ihnen. Das Offshore-Schiff ist mit einem Positionierungssystem (DP III) ausgestattet, das genaueste Arbeiten auf See ermöglicht, und hat bei 157 Meter Länge ein 1700 Quadratmeter großes Arbeitsdeck. Die Druckstation ist tief im Schiffsinnern eingebaut und erstreckt sich mit den Versorgungssystemen über mehrere Decks. Das Schiff ist gewissermaßen um die Druckstation herumgebaut.

Ein Großteil der Wartungsarbeiten von Pipeline-Netzen lässt sich mit den beiden Unterwasserrobotern (ROVs) der „Skandi Arctic“ erledigen, doch für schwierige Aufgaben müssen die Sättigungstaucher raus. Und das heißt jedes Mal: ab in die Tiefe. Je tiefer ein Mensch taucht, desto langwieriger ist seine Rückkehr an die Wasseroberfläche. Das Problem ist das Gas, das er atmet. Es löst sich in den Körperflüssigkeiten auf und lagert sich im Gewebe, im Gehirn und in den Knochen ein - bis der Körper gesättigt ist. Daher der Name: Sättigungstaucher. Bei einem raschen Auftauchen würde das Gas zu schnell austreten, vor allem im Blut, wie bei einer Sprudelflasche, die man vor dem Öffnen schüttelt. Die Folge wären Gasembolien, Schäden an den Nervenbahnen und im Gewebe, mit tödlichen Folgen. Daher muss der Taucher das aufgenommene Gas bei langsam abnehmendem Druck über die Atmung abgeben, was viele Stunden dauert, je nach Wassertiefe und Tauchzeit. Die Arbeitszeit auf dem Meeresboden, die dann noch bliebe, wäre minimal.

Infografik / Gas-Pipeline durch die Ostsee

Daher leben Sättigungstaucher längere Zeit unter hohem Druck, der in einer Druckstation an Bord des Schiffs aufgebaut und konstant gehalten wird. Erst wenn sie wieder in ihr normales Leben zurückkehren, wird der Druck in einer Dekompressionskammer langsam gemindert. Zwei Wochen dauert ein Einsatz in 100 Meter Tiefe: Acht Stunden die Umstellung auf den hohen Druck, zehn Tage die Arbeit, vier Tage die Rückkehr.

Sättigungstaucher sind gefragte Fachleute, besonders wenn sie für spezielle Arbeiten am Meeresboden ausgebildet sind. Robust und belastbar müssen sie sein, in jeder Hinsicht, und immer die Ruhe selbst. Einer von ihnen ist der Norweger Einar Flaa, 44 Jahre alt. Seit 15 Jahren arbeitet er als Sättigungstaucher, etwa fünf Einsätze im Jahr macht er. Wie er sich fühlt, wenn er nach 14 Tagen wieder sein normales Leben aufnimmt? „Ziemlich beschissen“, gibt er offen zu, „ich habe jedesmal einen Kater, es dauert vier Tage, bis ich mich wieder als Mensch fühle.“ Die größte Tiefe, in der er je arbeitete, waren 230 Meter. Wie die Situation in der Druckkammer ist? „Es ist eng, jeder Kollege schaut dir zu, und sie atmen die ganze Zeit“, erzählt er. „Manchmal ist es am besten, man redet wenig, über manche Dinge erst nach einem Einsatz.“

Sättigungstaucher Einar Flaa im wärmenden Anzug in der Druckstation

Die Druckstation an Bord der „Skandi Arctic“ besteht aus einem System von zahlreichen Röhren, die durch Gänge miteinander verbunden und durch doppelte Luken abgeschottet sind. „Wir können zwei Teams von Tauchern einsetzen, die auf verschiedenen Wassertiefen arbeiten und unter unterschiedlichem Druck leben“, erklärt Jahn Erling Nakkestad, Projektmanager und technischer Tauchmanager des französischen Unternehmens Technip. Für den Einsatz in der Ostsee werden zwölf Taucher gebraucht, je drei bilden eine Schicht und teilen sich eine kleine Schlafkammer und einen Aufenthaltsraum mit angeschlossener Nasszelle. „14 Tage leben die Taucher unter dem erhöhten Druck. Nach zehn Tagen nehmen wir zwei Schichten, also sechs Taucher, in die Dekompressionskammer. Auf der anderen Seite der Station gehen dann die nächsten sechs Taucher in die andere Kompressionskammer, so dass wir immer zwölf Taucher einsetzen können“, erklärt Nakkestad.

Da Stickstoff in großer Tiefe für den Körper giftig ist, brauchen Sättigungstaucher ein besonderes Atemgas - Heliox. Es besteht aus 97 Prozent Helium, drei Prozent Sauerstoff und lässt die Stimme nach Mickymaus klingen. Viel gravierender aber ist, dass Helium dem Körper über die Atmung Körperwärme entzieht, so schnell wie bei einem Bad in kaltem Wasser. Daher brauchen die Taucher ständig erhöhte Raumtemperatur und Taucheranzüge, die von Warmwasser durchströmt werden. „Ohne Warmwasser könnten sie keine 20 Minuten überleben“, sagt Nakkestad.

Das Schweiß-Habitat von innen

Für Nord Stream, Betreiber der Ostsee-Pipeline, sind Sättigungstaucher unverzichtbar. Die Gasleitung, deren zweiter Strang gerade fertiggestellt wird, wurde von einem Pipeline-Verlegeschiff aus zwölf Meter langen und innen 1,15 Meter weiten Stahlröhren zusammengeschweißt und in einem langen Bogen auf den Meeresboden abgesenkt, als Endlosstück. Taucher sind dafür nicht erforderlich. Doch die 1224 Kilometer lange Röhre vom russischen Wyborg zu dem pommerschen Lubmin wurde in drei Abschnitten hergestellt, des Druckabfalls wegen: Mit 220 bar auf der russischen Seite eingeleitet, wird das Erdgas mit 100 bar auf der deutschen Seite ankommen. Dem geringer werdenden Druck entsprechend, kann die Wandstärke der Pipeline abnehmen. Daher die drei Abschnitte: 34,4 Millimeter stark ist der Teilstrang nahe der russischen Küste, im mittleren Abschnitt 31 Millimeter, nahe der deutschen Küste reichen 27 Millimeter aus. „Je Strang sparen wir fast 200 Millionen Euro für den Stahl ein“, berichtet Nicolas Rivet, Ingenieur von Nord Stream.

Nachdem die drei Abschnitte einem Drucktest unterzogen worden sind, entsprechend ihrer Wandstärke, werden sie auf dem Meeresboden zusammengeschweißt - in 80 Meter Tiefe am Kilometerpunkt 297 nordwestlich von Estland, in 110 Meter Tiefe am Punkt 675 vor Gotland. Dann ist die Stunde der Sättigungstaucher gekommen. Sie überwachen die „Golden Welds“, wie die letzten Schweißnähte genannt werden, und steuern die Spezialmaschinen. „Sie setzen den Helm auf, legen den beheizbaren Taucheranzug an, klettern in die Taucherglocke, in der ebenfalls hoher Druck herrscht, schließen die Luke und werden durch einen Moonpool, einen Durchlass im Schiffsboden, abgesenkt“, sagt Nakkestad. Am Meeresboden können sie ohne Gefahr die Bodenluke öffnen, aufgrund des hohen Drucks in der Kammer dringt kein Wasser ein. Dann schließen sie die „Nabelschnur“ an, die sie mit Atemgas, Warmwasser, Strom und Sprechfunk versorgt, und beginnen mit der Arbeit.

Deutlich zu sehen sind die Greifarme, mit denen die beiden Pipeline-Enden zusätzlich gehalten werden

Am Ort des „Golden Welds“ ist der Meeresgrund zuvor durch Aufschütten von Kies verstärkt worden. Zwei H-Frames oder „Pipe Handling Frames“ werden quer über den schweren Endstücken der Pipeline positioniert. „Diese Greifroboter sind Sonderanfertigungen, sie können Pipelines bis zu 48 Zoll Stärke und 150 Tonnen Gewicht anheben und quer verschieben“, erklärt Bjørn Bakkevig, Manager von Statoil. „Ihr Hydrauliksystem wird nicht mit Öl betrieben, es läuft mit Seewasser. Das hat wegen des hohen Drucks am Meeresboden Vorteile.“

Zunächst werden die sich überlappenden Endstücke mit einer Seilsäge abgetrennt. „Wir messen die ganze Zeit, um nicht zu viel abzusägen“, erklärt Nakkestad. „Im Idealfall überlappen sich die Endstücke um sechs Millimeter.“ Danach werden die Enden angeschliffen, so dass sie eine Kerbe in Form eines „V“ bilden. Nachdem die Endstücke auf Linie gebracht sind, wird das wichtigste Gerät vom Schiff heruntergelassen, das Habitat. Das ist im Grunde nichts anderes als eine große Tauchglocke mit einem Schweißautomat, die mit ihren Aussparungen über die Pipeline-Verbindungsstelle gestülpt wird. „Die Pipeline-Endstücke werden vorher mit Gummi ummantelt, so dass sich eine wasserdichte Verbindung ergibt. Dann wird die Glocke mit Atemgas gefüllt, es drückt das Wasser nach unten heraus. Erst wenn die Kammer frei von Wasser ist, steigt ein Taucher von unten durch die Luke ein, legt Helm und die Gasflasche ab, die er zur Sicherheit trägt, auch sein Taucheranzug ist nicht erforderlich - die Stube ist geheizt. „Er kann sich im Habitat in seinem Monteursanzug frei bewegen, der Druck entspricht genau dem in der Taucherstation an Bord der ,Skandi Arctic’“, sagt Nakkestad.

Ostsee-Pipeline Hoher Druck beim Schweißen in der Tiefe