Den Ozean mit autonomen Robotern kartographieren

| Redakteur: Katharina Juschkat

Die Arggonauts mit einem Water Strider im Hafen von Kalamata, Griechenland, während des Finales des Shell Ocean Discovery Xprize. Die Teams traten im November und Dezember 2018 sukzessive an.
Die Arggonauts mit einem Water Strider im Hafen von Kalamata, Griechenland, während des Finales des Shell Ocean Discovery Xprize. Die Teams traten im November und Dezember 2018 sukzessive an. (Bild: Fraunhofer IOSB)

Teams aus aller Welt haben drei Jahre lang an Möglichkeiten geforscht, die Tiefsee zu kartographieren. Die besten Lösungen sind jetzt beim Ocean Discovery Xprize ausgezeichnet worden – unter den besten fünf befindet sich auch das deutsche Team Arggonauts.

Über drei Jahre dauerte der Wettbewerb Shell Ocean Discovery Xprize an, jetzt stehen die Gewinner fest. Das internationale Team Gebco-NF und das japanische Team Kuroshio sind auf den ersten Plätzen, das einzige deutsche Team landet unter den besten fünf. Ziel des mit sieben Millionen Dollar dotierten Wettbewerbs war es, eine Lösung zu finden, um die Tiefsee zu kartographieren.

Unerforschte Tiefsee vermessen

Die Tiefsee ist der Bereich unserer Meere jenseits einer Tiefe von 1000 Metern. Zum großen Teil ist die Tiefsee noch unerforscht und bietet Raum für viele spannende archäologische, geologische und biologische Entdeckungen. Die gemeinnützige Xprize Foundation hat deshalb im Jahr 2016 den Wettbewerb Shell Ocean Discovery Xprize ausgerufen. Wo heute große, bemannte und teure Forschungsschiffe erforderlich sind, deren Einsatz sechsstellige Beträge pro Tag verschlingen kann, sollen künftig vergleichsweise leichtgewichtige und günstige autonome Systeme die Arbeit weitgehend im Alleingang erledigen. Das Ziel im Wettbewerb war Fachleuten zufolge hoch gesteckt: Binnen 24 Stunden sollten autonome Systeme mindestens 250 Quadratkilometer Meeresboden in bis zu 4000 Metern Tiefe mit einer Auflösung von fünf Metern vermessen und neben einer dreidimensionalen Karte möglichst noch Fotos interessanter Objekte liefern. Das gesamte Equipment dafür musste in einen Standard-Seecontainer passen.

Auf dem ersten Platz landete das internationale Team Gebco-NF Alumni. Unter der Leitung von Dr. Rochelle Wigley und Dr. Yulia Zarayskaya integrierte das Team bestehende Technologien und Ozeanographie-Erfahrung mit einem robusten und kostengünstigen unbemannten Oberflächenschiff, der Seakit, sowie einem neuartigen Cloud-basierten Datenverarbeitungssystem, das eine schnelle Visualisierung des Meeresbodens ermöglicht. Das System soll zu einer umfassenden Kartierung des Meeresbodens bis 2030 beitragen.

Auf dem zweiten Platz landete das japanische Team Kuroshio. Unter der Leitung von Dr. Takeshi Nakatani integrierte das Team Technologien seiner Partner, um ein Überwasserschiff und eine Softwareplattform zu schaffen, die mit verschiedenen autonomen Unterwasserfahrzeugen arbeiten können, was die Vielseitigkeit ihrer Technologie erhöht.

Tauchdrohne fotographiert Meeresboden

Das einzige deutsche Team in dem weltweiten Technologiewettbewerb zur Tiefseekartierung, die Arggonauts des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, sind unter den besten fünf von 32 teilnehmenden Teams gelandet. Eine exakte Platzierung gab die Xprize Foundation bei der Preisverleihung nur für den Sieger und den Zweiten bekannt.

Die Arggonauts setzten dafür auf einen Schwarm unbemannter Oberflächenfahrzeuge auf Basis aufblasbarer Katamarane, die „Water Strider“. Jedes davon nahm eine ebenfalls selbst entwickelte, 2,60 Meter lange Tauchdrohne – Spitzname „Great Diver“ – ins Schlepp, die am Einsatzort dann selbstständig abtauchte, aus etwa 80 Metern Abstand den Meeresgrund mittels eines hochauflösenden Sonars vermaß, zum Water Strider zurückkehrte und von diesem in einem speziellen vollautomatischen Recovery-Manöver wieder eingefangen wurde.

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Dieser Beitrag erschien zuerst auf unserem Partnerportal Konstruktionspraxis.

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