Tiefseetauchen mit der Unterwasserdrohne

Tiefseetauchen mit der Unterwasserdrohne

Mehr als die Hälfte der Erde ist von Tiefsee bedeckt - und bleibt bis heute ein weitestgehend unerforschter Raum. Wissenschaftler wollen ihn nun mit Drohnen erkunden.

Leben | Von Tim Kröplin

Ob nun die Erkundung des Mars mithilfe des Rovers Curiosity oder auch die Untersuchung der Venus mit Raumsonden - die interplanetare Forschung ist schon seit Jahren im vollen Gange. Dabei gibt es auch auf der Erde noch einen Bereich, von dem die Menschheit bisher nur wenig weiß, obwohl dieser rund 65 Prozent des Planeten bedeckt: Die Tiefsee.

Bei einer Tiefe von 800 Metern spricht man von "Tiefsee". Das ist allerdings nichts im Vergleich zur eigentlichen "Tiefseetafel": Diese erstreckt sich von 3000 bis rund 5000 Meter. Die dunklen Abgründe beherbergen eine Menge Geheimnisse, die aufgrund der für Landbewohner lebensfeindlichen Bedingungen, wie beispielsweise dem sehr hohen Druck, noch nicht aufgedeckt werden konnten. Dementsprechend arbeiten Forscher an verschiedenen Möglichkeiten, um immer weiter in die Meere vorzudringen.

So schickte etwa das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) ein Forscherteam (ARGGONAUTS) ins Rennen des von Shell ausgerichteten "Ocean Discovery XPrize"-Wettbewerbs, um in der Meeresgrundforschung einen nächsten Schritt zu wagen. Dafür hat die Gruppe autonome Unterwasserdrohnen entwickelt, mit denen sie es beim Wettbewerb aktuell bis ins Finale geschafft hat. Damit möglichst viele Menschen auf das Projekt aufmerksam werden, stellten die Forscher es auch bei der Cebit 2018 vor.

Drohnenschwärme für mehr Informationen

"Wir nutzen einen Katamaran als Oberflächenfahrzeug, um die Drohnen auf das offene Gewässer zu ziehen", erklärt der beteiligte Forscher Eduard Maydanik. "Sobald wir einen für uns interessanten Punkt erreicht haben, setzen wir sie aus. Die Drohnen tauchen ab und tasten mithilfe eines Sonarradars, welcher sich entweder am Bauch oder an den Seiten befindet, den Meeresboden ab." Die Daten werden daraufhin automatisch an eine Steuerzentrale gesendet. Bisher können sie bis zu 4000 Meter tief tauchen. In diesem Bereich müssen die Drohnen für den Wettbewerb rund 250 Quadratkilometer kartografieren. Ob sie künftig noch tiefer tauchen sollen, bleibt erstmal unklar.

Die Drohnen können zudem untereinander kommunizieren und unabhängig voneinander Untersuchungen durchführen. Die gesendeten Datensätze werden zusammengefasst und aus ihnen lassen sich präzise Karten erstellen, ohne dass mehrere Tauchgänge durchgeführt werden müssen. Sind die kleinen Unterwasserfahrzeuge mit ihren Messungen fertig, können sie mithilfe eines Seils aus dem Wasser gezogen werden.

Wie werden die Drohnen vor Hackangriffen geschützt?

Da die Drohnen autonom agieren, stellt sich allerdings die Frage, ob sie nicht auch gehackt werden können. Eduard Maydanik gibt Entwarnung: "Im Grunde genommen nutzen wir zwei Systeme. Sobald wir feststellen, dass der Kontakt zu einer Drohne abbricht, können wir auf eine manuelle Steuerung umschalten." Die Drohnen selbst sind gut abgesichert, allerdings besteht auch die Gefahr, dass die gesendeten Datensätze abgefangen werden können.

Auch die Steuerzentrale, bei der die Daten letztendlich landen, bietet eine Angriffsfläche. Da sich die Fraunhofer Gesellschaft jedoch auch mit Sicherheitssoftware auseinandersetzt und das Institut auf diese zurückgreifen kann, brauche man sich laut Maydanik keine Sorgen machen.

Die Drohnen bieten nicht nur die Möglichkeit, Karten des Meeresgrunds zu erstellen, sondern diesen auch nach Rohstoffquellen abzusuchen. Zudem können Unterwasserkabel mithilfe der Drohnen auf Schäden geprüft werden. Das ermöglicht Kooperationen mit unterschiedlichen Unternehmen. Welche das sein werden, bleibt allerdings erstmal offen. Das Finale des "Ocean Discovery XPrize“-Wettbewerbs ist im Dezember 2018. Bis dahin bleibt es spannend, wie sich die Unterwasserfahrzeuge weiterentwickeln.

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