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Roboter mit Tiefgang

Quest auf dem Weg zur Arbeitsstelle. Bis zu 4.000 Meter tief kann der Roboter tauchen.
Quest auf dem Weg zur Arbeitsstelle. Bis zu 4.000 Meter tief kann der Roboter tauchen. Foto: Marum.

Tauchroboter sollen die Meeresforschung um Meilensteine voranbringen. Die Unterwasserfahrzeuge sind ein Schwerpunkt der Internationalen Meerestechnik-Konferenz "Oceans '09" in Bremen. Und Bremer Entwicklungen sind vorn mit dabei.

Rund 230 Mal schon haben sie ihn zerlegt, in vier Containern verstaut und auf eines ihrer Forschungsschiffe geschickt. Dort hebt ihn dann jedes Mal ein Kran über die Bordkante hinein ins Wasser, damit er wieder abtaucht in Richtung Meeresgrund. "Quest" haben die Forscher des Zentrums für Marine Umweltwissenschaften (Marum) an der Universität Bremen ihren fahrzeugähnlichen Roboter genannt. In bis zu 4.000 Metern Tiefe schwebt das rechteckige Gebilde über dem Meeresboden dahin, bestückt mit kräftigen Rotoren, Greifarmen und einem größtenteils frei liegenden Gewirr aus Kabeln und komplizierter Elektronik.

"Quest" gehört zu den ferngesteuerten, mit dem Schiff verkabelten Tauchfahrzeugen, die während ihres Einsatzes auf Befehl "von oben" agieren. Das heißt, die Wissenschaftler vor ihren Monitoren können vom Schiff aus in das Geschehen unter Wasser eingreifen. Das Marum verfügt über zwei Vehikel dieser Art. Zusätzlich setzt das Forschungszentrum ein kabelloses autonomes Unterwasserfahrzeug ein, dessen Route vor jeder Tour programmiert wird.

Datensammler im Dienste der Wissenschaft

"Es gibt weltweit etwa ein Dutzend Forschungseinrichtungen, die solche Geräte überhaupt zur Verfügung haben", sagt Volker Ratmeyer, der im Marum für die Einsatzplanung der Tauchroboter zuständig ist. Die technischen Plattformen dafür stammen aus der Offshore-Industrie, die sie zur Wartung ihrer Windparks oder Ölplattformen einsetzt. Die Technikexperten im Marum haben sie für ihre Zwecke umgerüstet.
Während ihrer Einsätze sammeln diese Unterwasserfahrzeuge Bodenproben ein und liefern Bilder und Messdaten, mit deren Hilfe die Meerestechnologen den Fragen der Meeresforschung ein Stück näherzukommen hoffen: Wie haben sich Wassertemperatur oder Meeresspiegel im Laufe der Jahrmillionen verändert und was für Schlüsse lassen sich daraus für die Klimaveränderungen in der Zukunft ableiten? Welche biochemischen und geologischen Prozesse laufen im Meeresboden ab? Und wie kann man die dort vorhandenen Rohstoffe nutzen?

Bremen als Hochburg der Meerestechnik

Tauchroboter sind auch ein Schwerpunktthema der Internationalen Meerestechnik-Konferenz "Oceans '09 IEEE" vom 11. bis zum 14. Mai in Bremen. Die nach Angaben der Veranstalter weltweit führende Veranstaltung auf dem Sektor findet erstmals in Deutschland statt. An der Konferenz nehmen rund 700 Wissenschaftler und Unternehmensvertreter aus aller Welt teil. Für die parallel laufende, auch für fachfremde Besucher frei zugängliche Messe haben sich rund 60 Aussteller angemeldet. "Bremen wurde vor allem deshalb als Tagungsort ausgewählt, weil es in Europa eine hervorgehobene Stellung im Bereich der Meeresforschung und -technik einnimmt", sagt Oceans-Koordinator und Marum-Mitarbeiter Christoph Waldmann.

Neben fünf meereswissenschaftlich ausgerichteten Institutionen sind im Land Bremen viele auf Meerestechnik spezialisierte Firmen ansässig, darunter die Fugro Osae GmbH, die einen knallgelben Tauchroboter namens ROC.si entwickelt hat. Während seine Artgenossen wie U-Boote durch die See gleiten, kriecht er als Raupenfahrzeug über den Meeresboden und kommt so auch bei starker Strömung voran. ROC.sis Mission: Er soll unterseeische Strom- und Telefonkabel aufspüren, die frei gespült wurden und daher vor Schiffsankern nicht mehr sicher sind. Die Fugro Osae GmbH wurde im Rahmen des bundesweiten Wettbewerbs "365 Orte im Land der Ideen" ausgewählt.

Teamwork unter Wasser

Quest sammelt unter Wasser Bodenproben. Seine Greifarme werden vom Schiff aus gesteuert.
Quest sammelt unter Wasser Bodenproben. Seine Greifarme werden vom Schiff aus gesteuert. Foto: Marum.

Auf dem Meeresboden fahren und rangieren kann auch der "Ocean Crawler", den ein Forscherteam der Bremer Jacobs University auf der Messe präsentieren wird. Der Clou dabei: Das Fahrzeug lässt sich weltweit von landbasierten PCs über das Internet ansteuern. Bislang konnten vergleichbare Geräte nur vom Forschungsschiff aus betrieben werden. Eine andere Forschungsgruppe unter der Leitung von Professor Andreas Birk von der Jacobs University tüftelt zurzeit an autonomen Unterwasservehikeln, die dank künstlicher Intelligenz als Team zusammenarbeiten können. Sehen die über akustische Signale miteinander vernetzten Roboter zum Beispiel ein Korallenriff aus unterschiedlichen Blickwinkeln, so tauschen sie Daten aus, um ein besseres dreidimensionales Bild zu bekommen.

An dem EU-Projekt, das Anfang 2009 mit dreijähriger Laufzeit startete, sind neben der Jacobs University noch zwei weitere Forschungseinrichtungen und ein Unternehmen beteiligt. "Unsere Tauchroboter sollen gemeinsam entscheiden können, was die beste Erkundungsstrategie für ein Einsatzgebiet ist, wie auf Hindernisse reagiert werden soll oder wie interessante Objekte am besten vermessen werden", erklärt Andreas Birk. Mögliche Einsatzgebiete der "schlauen" Unterwasserteams seien neben der Meeresforschung auch die Offshore-Industrie und die Gefahrenabwehr in den Häfen. Roboter könnten als Unterwasser-Wachleute beispielsweise verhindern, dass Terroristen einen Öltanker in die Luft jagen.

Mehr unter www.oceans09IEEEBremen.org, www.marum.de und www.landderideen.de

5.196 Zeichen, Autorin: Astrid Funck

Pressekontakte:

Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (Marum)

Albert Gerdes

E-Mail: agerdes[at]marum.de

Jacobs University Bremen gGmbH

Peter Wiegand

E-Mail: p.wiegand[at]jacobs-university.de