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Drohnentechnik zur Tiefsee-Erforschung

Forschung & Entwicklung
Drohnentechnik zur Tiefsee-Erforschung

Die elektrisch angetriebenen U-Boote werden von einem aufblasbaren Katamaran, dem „Water Strider“, zum Einsatzort gebracht. Mehrere dieser kombinierten Über- und Unterwassersysteme arbeiten im Verbund, dem sogenannten Schwarm. Bild: Fraunhofer
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Als einziger deutscher Teilnehmer hat es das Team der Arggonauts vom Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Karlsruhe ins Finale des mit sieben Millionen Dollar dotierten Forschungswettbewerbs Shell Ocean Discovery XPRIZE geschafft. Dabei geht es um die Erforschung der Tiefsee durch unbemannte, automatisch operierende Systeme. Künftig soll Drohnentechnik einen entscheidenden Beitrag zur Erforschung der Weltmeere und für maritime Technologien der Zukunft leisten.

32 Teams aus aller Welt waren im Jahr 2016 angetreten, um sich der Herausforderung des Shell Ocean Discovery XPRIZE zu stellen. Mittlerweile stehen die Endrundteilnehmer fest. „Wir freuen uns riesig, unter den besten neun Teilnehmern zu sein und arbeiten nun mit neuem Schwung auf das Finale hin“, sagt Teamleiter Dr. Gunnar Brink vom Fraunhofer IOSB.

Siegermannschaft erhält sieben Millionen Dollar Preisgeld

Im Herbst 2018 findet das Finale statt und dort werden neun Endrundteilnehmer in einem Feldversuch in direkter Konkurrenz gegeneinander antreten. Die Aufgabe: Alle Drohnen müssen binnen 24 Stunden mindestens 250 Quadratkilometer unerforschten Meeresgrund in 4000 Metern Tiefe vermessen. Dabei sollen hochauflösende Fotos interessanter archäologischer, biologischer oder geologischer Merkmale geliefert werden. Der Siegermannschaft winken sieben Millionen Dollar Preisgeld.

Bisher ist es erforderlich, dass große und teure Expeditionsschiffe die Tiefsee erforschen. Das rund 25-köpfige Team Arggonauts verfolgt den Ansatz in einigen Jahren die Tiefsee-Erforschung in einem größeren Maßstab für kleinere, spezialisierte Unternehmen bezahlbar zu machen. „Im XPRIZE-Wettbewerb entwickeln wir eine neue, leichtgewichtige Technologie. Sie soll die Kosten um ein Vielfaches senken, damit die Kartierung und die Erforschung dieses Lebensraums endlich erschwinglich werden“, erklärt Brink. Unbemannte, leichte Trägerboote brächte dabei kleine, ebenfalls unbemannte U-Boote zum Einsatzort. Diese Tauchdrohnen schwärmten vollautomatisch aus, um den Meeresboden zu vermessen und Aufnahmen von interessanten Objekten und Lebewesen anzufertigen.

LED-Blitzanlage und vier Spezialkameras an Bord

Die Arggonauts setzen dafür auf selbstentwickelte Tauchdrohnen von rund 2,50 Meter Länge, die sogenannten „Great Divers“. Die elektrisch angetriebenen U-Boote werden von einem aufblasbaren Katamaran, dem „Water Strider“, zum Einsatzort gebracht. Mehrere dieser kombinierten Über- und Unterwassersysteme arbeiten im Verbund, dem sogenannten Schwarm.

„Per Sonar tasten die Great Diver den Meeresgrund ab, um ihn zu vermessen. Mindestens eins der U-Boote hat außerdem eine leistungsfähige LED-Blitzanlage und vier Spezialkameras an Bord“, erklärt Brink. Um die Tauchdrohnen nach erfüllter Mission zu bergen und heil zurückzubringen, wurde ein spezielles Recovery-Verfahren entwickelt und patentiert. Der Water Strider zieht ein Fangseil hinter sich her und fährt in einer immer enger werdenden Spirale um den Great Diver, bis er die Tauchdrohne sicher eingehakt hat und sie an Land schleppen kann. (ig)


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