Autonome U-Boote kooperieren

Das Meer wird als Wirtschafts­raum stark genutzt, zum Beispiel durch die seit der Energie­wende intensivierte Offshore-Wind­energie. Eine nachhaltige Nutzung erfordert jedoch gute Kenntnisse des Raumes. Diese möchten Wissen­schaftler der Jade Hochschule in dem aktuellen Forschungs­projekt „Entwickl­ung inno­vativer Techno­logien für autonome maritime Systeme“ (EITAMS) jetzt zugänglich machen. Kleine selbst­ständige Fahrzeuge, die sich unter Wasser fortbewegen, mit Messsonden ausgestattet sind und mit­einander ko­operieren, sollen unter Wasser Daten sammeln, die von einer schwimmenden Plattform an Satelliten weiterleitet werden. Das Forschungs­projekt EITAMS wird von der Nieder­sächsischen Volkswagen Stiftung über vier Jahre mit insgesamt 1,5 Millionen Euro gefördert.

„Heute verfügbare autonome Unterwasser­fahrzeuge sind in der Regel hoch spezia­lisiert“, erklärt Projekt­leiter Klaus-Jürgen Windeck den Hinter­grund des Vorhabens. „Dadurch entstehen hohe Anschaffungs- und Entwicklungs­kosten.“ Zudem sei der Einsatz bisher sehr aufwändig. „Mit unseren Forschungs­ergebnissen möchten wir einen Beitrag zur Entwicklung von bezahlbaren Kompo­nenten für flexibel einsetzbare Fahrzeuge unter Wasser leisten, von dem die nieder­sächsische Wissenschaft und Wirtschaft profi­tieren kann.“

Um in unbekannten oder schwer zugäng­lichen Gebieten operieren zu können, wird unter der Leitung von Frank Wallhoff eine intel­ligente Steuer­software für Über- und Unterwasser­fahrzeuge entwickelt. Sie ermöglicht, dass die Systeme flexibel unter­schiedliche Aufgaben­stellungen lösen. Falls beispiels­weise während der Mission unter Wasser nicht kalku­lierbare Hinder­nisse auftreten, sollen die Fahrzeuge so auf die Situation reagieren können, dass sie handlungs­fähig bleiben.

Für die Ausführung von räumlich ausge­dehnten Messungen werden unter der Leitung von Lars Nolle intelligente Such­strategien für die koope­rierenden Unterwasser­fahrzeuge entwickelt. Diese Verfahren könnten beispiels­weise nach einem Schiffs­unglück genutzt werden, um beschädigte Container mit schädlichen Substanzen zu orten und zu inspizieren. Nach einem Schiffs­unglück müssen oft sehr große Seegebiete in kurzer Zeit abgesucht werden. Die Unterwasser­fahrzeuge könnten mit intelligenten Konzepten den Such­aufwand auf ein prakti­kables Maß reduzieren.

Unter der Leitung von Thomas Luhmann wird ein photo­gramme­trisches Kamera­system zur dreidi­mensionalen Erfassung von Objekten unter Wasser geschaffen. Das Anwendungs­spektrum des Systems reicht von der technischen Qualitäts­kontrolle von Offshore-Bauwerken, der Erfassung archäo­logischer Fund­stellen oder Altlasten wie Munition oder Sondermüll, der Wrack­vermessung bis zu geo­logischen Frage­stellungen und bio­logischen Phänomenen.

Bei den Unter­wasser-Missionen können umfang­reiche Beobachtungs­daten aufgezeichnet werden. Da die Fahrzeuge nicht immer online sind und häufig nur kleine Daten­mengen austauschen können, wird unter der Leitung von Thomas Brinkhoff eine verteilte Speicher- und Anfrage­architektur entwickelt. Ziel ist es, ein Daten­management­system zu entwickeln, das die lokale Speicherung und Abfrage von drei­dimensionalen Daten erlaubt und den Datenabgleich mit einer zentralen Instanz ermöglicht.Unter der Leitung von Holger Korte wird ein Überwasserf­ahrzeug realisiert. Es dient als Ortungsreferenz für die Unterwasser­fahrzeuge, als Zwischen­speicher und als Kommunikations­knoten.

Jade HS / JOL