Wettbewerb um Millionen Dollar 11.06.2018, 13:09 Uhr

Tauchdrohne soll geheimnisvolle Tiefsee erkunden

Karlsruher Forscher wollen mit einer selbst entwickelten Drohne in Unterwasser-Welten vordringen, die bisher kaum erforscht sind. Mit ihren „Great Divers“ stehen sie im Finale eines lukrativen Wettbewerbs.

Great Divers: Die vom Fraunhofer IOSB entwickelten Tauchdrohnen mit elektrischem Antrieb kommunizieren über Schallwellen. Per Sonar tasten die autonomen U-Boote den Meeresgrund ab, um ihn zu vermessen.

Great Divers: Die vom Fraunhofer IOSB entwickelten Tauchdrohnen mit elektrischem Antrieb kommunizieren über Schallwellen. Per Sonar tasten die autonomen U-Boote den Meeresgrund ab, um ihn zu vermessen.

Foto: Fraunhofer IOSB / Eduard Maydanek

Es sieht aus wie eine Entenfamilie in Hightech-Version. Der „Water Strider“, ein leichter, aufblasbarer Katamaran, zieht eine Hand voll kleinerer Boote mit sich hinaus aufs offene Meer und entlässt sie in tiefen Gewässern in die Freiheit. Die kleinen Boote, Great Divers genannt, tauchen selbstständig ab in Tausende Meter Tiefe, kartieren den Meeresboden und fertigen hochaufgelöste Aufnahmen von allen interessanten Lebewesen, archäologischen Funden oder geologischen Besonderheiten, die ihnen vor die Kamera kommen. Nach getaner Arbeit tauchen die zweieinhalb Meter langen Divers wieder auf und der Katamaran fängt sie alle wieder ein. Dafür zieht er ein Seil in immer engeren Spiralen durchs Wasser, bis die „Entchen“ alle am Haken hängen. Dann kehrt die „Familie“ zurück an Land. Das alles geschieht autonom und ohne jeden menschlichen Eingriff.

Sieger erhält vier Millionen Dollar

So jedenfalls ist der ideale Verlauf eines Einsatzes für die Tauchdrohnen, die Forscher am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) entwickelt haben. Auf der Cebit in Hannover werden die Karlsruher Wissenschaftler ihr Projekt ab dem 11. Juni erstmals der breiten Öffentlichkeit vorstellen.

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Einige Aufmerksamkeit in der Fachwelt hat das Team um Dr. Gunnar Brink indes schon erhalten: Kürzlich zogen die Arggonauts, wie sie sich nennen, ins Finale des Shell Ocean Discovery XPrize ein. Sie sind damit unter den neun besten von ursprünglich 32 Forschergruppen aus Amerika, Europa und Asien, die sich um das Preisgeld beworben haben. Die Dotierung ist durchaus üppig: Vier Millionen Dollar erhält der Sieger, eine Million der Zweitplatzierte. Eine weitere Million wird unter den Top-Teams der ersten Runde verteilt, und dieselbe Summe ist für einen Sonderpreis ausgeschrieben.

Der Wettbewerb zielt darauf ab, die bislang weitgehend unbekannte Tiefsee besser zu erforschen und maritime Technologien zu ermöglichen, die möglichst wenig Schaden anrichten, wie etwa Unterwasserkabel. Bislang ist dafür der Einsatz großer Schiffe nötig, der so teuer und aufwändig ist, dass bislang 95 Prozent der Tiefsee noch völlig unergründet sind. Dabei macht sie fast zwei Drittel der Erdoberfläche aus. Die Drohnentechnik könnte hier also einen großen Fortschritt bedeuten, denn sie kann „die Kosten um ein Vielfaches senken“, meint Brink.

Finale in 4.000 Metern Tiefe

Wer den Millionenpreis holen will, muss allerdings nicht nur ein tolles Konzept vorlegen, sondern den Nutzen auch bereits praktisch nachweisen. Beim Finale im kommenden Herbst müssen die neun verbliebenen Teams binnen 24 Stunden in einem vorgegebenen Gebiet in 4.000 Metern Tiefe mindestens 250 Quadratkilometer unerforschten Meeresgrund vermessen. Das entspricht der Fläche von Frankfurt am Main. Damit ist die Aufgabe der ersten Runde, die in „nur“ zwei Kilometern Tiefe stattfand und nur 100 Quadratkilometer umfasste, nochmal deutlich verschärft – auch wenn etwas mehr Zeit zur Verfügung steht. Die Konkurrenz des einzigen deutschen Teams kommt hauptsächlich aus den USA, die vier Finalisten stellen. Hinzu kommen drei europäische und eine japanische Gruppe.

Schäden durch Tiefseebergbau

Die „Great Divers“ aus Karlsruhe vermessen den Boden per Ultraschall, zudem ist mindestens eines der unbemannten U-Boote mit einer LED-Blitzanlage und vier Spezialkameras ausgestattet, um die gewünschten Bilder zu liefern. Alle Fahrzeuge, die die Fraunhofer-Forscher in Hannover präsentieren, sind besonders leicht und relativ einfach konstruiert, um die Technik bezahlbar zu machen. Denn den „Arggonauts“ geht es nicht bloß um einen Sieg im Wettbewerb, sondern um einen Gewinn für Forschung und Technik, letztlich auch für Natur und Umwelt. Denn beispielsweise der Tiefseebergbau, der vor allem der Gewinnung von seltenen und stark nachgefragten Metallen dient, weitet sich immer mehr aus. Und nicht nur das Umweltbundesamt warnt längst vor massiven Schäden für die Tier- und Pflanzenwelt. Eine genaue Erforschung der Tiefsee könnte helfen, irreparable Schäden zu verhindern.

Das LDUUV-Mutterschiff unter Wasser.

Das LDUUV-Mutterschiff unter Wasser.

Quelle: Boeing

Ganz andere Aufklärungsarbeit sollen Unterwasserdrohnen leisten, die das Pentagon bereits im Sommer 2016 getestet hat. Über die Ziele des lange Zeit streng geheim gehaltenen LDUUV-Programms und technische Details können Sie sich hier informieren.

Ein Beitrag von:

  • Werner Grosch

    Werner Grosch ist Journalist und schreibt vor allem über Technik. Seine Fachgebiete sind unter anderem Elektromobilität, Energie, Robotik und Raumfahrt.

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