Abbau-Methoden
Nach der Entdeckung der Manganknollen wurde viel in die Forschung von Abbau-Methoden investiert, da der Abbau aufgrund der ungünstigen Lage der Knollen große Herausforderungen mit sich zieht. Es gestaltet sich schwierig, an die in den Tiefen der Meere gelagerten Manganknollen zu gelangen. Die Dunkelheit, der Wasserdruck und die niedrigen Temperaturen machen es nicht einfach diesen Rohstoff zu gewinnen. Der Abbau mit Kollektorfahrzeugen und über ein Airlift-Verfahren ist die wohl derzeit am besten geeignete Abbau-Methode.
3.2.1 Kollektorfahrzeuge
Die Kollektorfahrzeuge sind Fahrwerke, die auf den Meeresboden herabgelassen werden und dort mithilfe eines Kratzfördersystems die Manganknollen aufsammeln, reinigen und in ihre Bestandteile zerlegen.
Sie sind ca. 17m breit und 15m lang.
Das Fahrwerk besteht aus drei hydraulisch angetriebenen Zwillingsraupenfahrwerken, zwei sind vorn und eins ist hinten, mittig angesetzt. Dies ermöglicht eine möglichst große Auflagefläche bei geringem Auflagedruck, ca. 200g/ Quadratzentimeter. Die Raupenfahrwerke sind so miteinander verbunden, dass sie in Fahrtrichtung und quer dazu unabhängig voneinander, pendeln können.
Die Anordnung in einem Dreieck sorgt auch für einen ständigen Kontakt mit dem Meeresboden.
Um die Knollen aufnehmen zu können benötigt das Kollektorfahrzeug sechs hydraulisch angetriebene zylindrische Trommeln, mit jeweils 2m Breite. Sie drehen sich entgegen der Vorwärtsbewegung.
Ihr Umfang ist mit Reihen von Greifelementen bestückt, um so alle Manganknollen aufnehmen zu können, die größer als 20 mm im Durchmesser sind. Diese Greifelemente sind aus dünnen Federstahlblechen gestanzt, die als Schaufelform ausgebildet sind.
Sie sind über die gesamte Länge einer Trommel kammartig angeordnet.
Außerdem regeln die Hydraulik Zylinder automatisch den Abstand der Trommeln zum Boden als permanente Distanzmessung.
Auf der Rückseite befindet sich der Querförderer. Durch ihn werden die Knollen von den Federstahlblechen, ohne Weichsediment, gefördert.
Der Transport der Knollen durch den Kollektor hoch an die Wasseroberfläche findet über ein Kratzfördersystem statt.
Zuerst werden die Knollen über einen teilweise gelochten Stahlboden transportiert und mit Wasser besprüht, und somit von anhaftendem Sediment befreit.
Dann fördern die Kollektortrommeln die Knollen auf zwei quer angebrachte Kratzförderer, welche sie weiterfördern in die Gerätemitte. Dort befindet sich der Walzenbecher. Dieser verkleinert die Knollen auf durchschnittlich 40 mm.
Am Ende des Kollektors kommt die Förderpumpe. Diese besteht aus einem flexiblen, selbstschwimmenden Schlauch, welcher durch eine hydraulisch steuerbare Kupplung mit dem Kollektor verbunden ist. Die Kupplung ermöglicht eine jederzeitige Trennung des Kollektors und des Förderstranges und verhindert einen langwierigen Ausbau des vertikalen Förderstranges beim Hochladen des Kollektors.20
20
Kuhn, Thomas; Rühlemann, Carsten; Wiedicke-Hombach, Michael; Rutkowsky, Julia; von Wirth, Hermann-Josef; Koenig, Dieter; Kleinen, Torsten und Mathy, Torsten: Tiefseeförderung von Manganknollen in Schiff & Hafen, Mai 2011, URL: https://germanyatitsbest.de/content/bp/5592b2653a0bc0c68c0d2af6a4d26cd4_54379702_schiffhafen_meeresbergbau.pdf
Airlift-Verfahren/ Vertikaler Förderstrang
Bei diesem Verfahren wird nach dem Lufthebeprinzip gearbeitet.
Die zerkleinerten Knollen werden aus dem Zwischenspeicher an den Förderstrang weitergegeben.
Der untere Bereich dieses Förderstranges ist mit einem hydraulisch klappbaren Deckel verschlossen, dies dient als Notentleerungsöffnung. Dadurch wird eine Stopfenbildung am Rohrende, durch nach unten sinkende Manganknollen, verhindert, falls einmal unerwartet ein Spülungstransport ausfällt.
Der Förderstrang ist teilelastisch ausgelegt. Das bedeutet, dass flexible Panzerschläuche mit Sektionen aus Stahlrohren wechseln. Das Stranggewicht wird so weitgehend kompensiert. Der Förderstrang wird in Schwebe gehalten.
Um eine zu hohe Geschwindigkeit im oberen Teil des Stranges zu verhindern, wird der Querschnitt dort größer ausgelegt als im unteren Bereich.21
21
Kuhn, Thomas; Rühlemann, Carsten; Wiedicke-Hombach, Michael; Rutkowsky, Julia; von Wirth, Hermann-Josef; Koenig, Dieter; Kleinen, Torsten und Mathy, Torsten: Tiefseeförderung von Manganknollen in Schiff & Hafen, Mai 2011, URL: https://germanyatitsbest.de/content/bp/5592b2653a0bc0c68c0d2af6a4d26cd4_54379702_schiffhafen_meeresbergbau.pdf
