Tiefsee-Kartographie durch einen Schwarm autonomer Fahrzeuge

Kurzbeschreibung des Projekts

Hinter dem Projektnamen »Arggonauts« verbirgt sich die Entwicklung unbenannter, autonomer Tauchfahrzeuge. Das Team des Fraunhofer IOSB präsentierte hierzu im Rahmen des weltweiten Technologiewettbewerbs zur Tiefseekartierung »Shell Ocean Dicovery XPrice« fünf unbemannte Oberflächenfahrzeuge auf Basis aufblasbarer Katamarane, sogenannte »Water Striders«, sowie 2,60 Meter lange Tauchdrohnen, die den Spitznamen »Great Drivers« erhielten. Die elektrisch angetriebenen Katamarane können die ebenfalls elektrisch betriebenen U-Boote zu einem bis zu 90km vom Land entfernten Einsatzort befördern, an dem die »Great Drivers« selbstständig abtauchen. Hier vermessen die Great Divers den Meeresgrund, indem sie mit den Oberflächenfahrzeugen über Schallwellen kommunizieren. Die Water Drivers beziehen ihre Informationen wiederum von GPS-Signalen aus dem Weltall, die sie in akustische Signale umwandeln. An diesen Signalen orientieren sich die Tauchfahrzeuge und navigieren die Geoposition. Abgetastet wird der Meeresgrund mittels eines hochauflösenden Sonars aus etwa 80 Metern Entfernung.

Projektziele

Bis heute ist nur etwa 5 Prozent der Tiefsee (die Meere jenseits einer Tiefe von 1000 Metern) erforscht und das obwohl die Erde über 60 Prozent von Wasser bedeckt ist, das Einfluss auf unser Leben nimmt. In den Ozeanen findet eine Freisetzung sowie Speicherung von CO2 und Methanhydrat statt und unterseeische Gräben, Canyon, Hügel und Bergspitzen wirken sich auf den Verlauf der Strömungen aus. Die bisher eingesetzten Forschungsschiffe haben den Nachteil, dass sie groß, schwerfällig, auf menschliche Besatzung angewiesen und damit kostspielig sind. Ziel des Projektes ist deshalb, die hochauflösende Kartierung des Meeresbodens mittels einer preisgünstigen und autonomen Technologie. Der erweiterte Nutzen von einer Technologie wie Arggonauts ist die Erforschung der Auswirkung der Tiefsee auf den CO2 Haushalt sowie der Umwelt- und Artenschutz.

Projektergebnis

Das Team Arggonauts des Fraunhofer IOSB ist die Entwicklung von Tandems aus leichtgewichtigen autonomen Oberflächenfahrzeugen und torpedoförmigen Tauchdrohnen, die im Schwarm operieren, gelungen. Diese Entwicklung ermöglichte, eine hochaufgelöste Vermessung des Ozeangrunds in 4000 Metern Tiefe sowie die Aufnahme von Objektfotos wie etwa Schiffswracks. Die erfolgreiche Wettbewerbs­teilnahme am Forschungswettbewerb Shell Ocean Discovery XPRIZE (2016-2018) war ein wichtiger Meilenstein im Bereich mobile, autonome Systeme in lebensfeindlichen Umgebungen. Als einziges deutsches unter 32 angetretenen Teams kamen die »Arggonauts« unter die besten fünf.