Tiefsee-Roboter Richtige Optik sorgt für scharfe Fotos aus der Tiefsee

In mehr als 1000 Meter Tiefe herrschen unmenschliche Bedingungen: Absolute Dunkelheit und extremer Wasserdruck machen es normalen U-Booten unmöglich, so tief zu tauchen. Das Team der Arggonauts konstruiert einen Tiefseeroboter, der das möglich machen soll. Dabei müssen alle Komponenten, auch die Optik, den Bedingungen standhalten können.

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Die Zahl beeindruckt: 62 Prozent der Erdoberfläche liegen mehr als 1000 Meter tief unter dem Meer. Dort herrschen absolute Dunkelheit und extremer Wasserdruck, dem kein normales, bemanntes U-Boot standhalten könnte. „Über die Tiefsee wissen wir heute weniger als über den Mars“, erklärt Dr. Gunnar Brink, der das Team Arggonauts leitet. Dabei gibt es eine Menge zu entdecken: drei Millionen Schiffswracks beispielsweise sowie eine immense Artenvielfalt. „Schätzungen zufolge gibt es in der Tiefsee etwa zehn Millionen Arten noch unbekannter Lebewesen“, sagt Brink.

Der Forschungswettbewerb Shell Ocean Discovery Xprize hat deshalb Forschungsteams weltweit dazu aufgerufen, Tiefseeroboter zu konstruieren, die den Meeresboden vermessen sollen. Von den insgesamt 25 internationalen Teams kommt nur das Team Arggonauts aus Deutschland. Der Wettbewerb geht über drei Jahre und ist mit sieben Millionen Dollar dotiert.

Objektive speziell für die Tiefsee

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Bisher wird die Erforschung der Tiefsee vor allem dadurch limitiert, dass große und teure Expeditionsschiffe als Einsatzbasis erforderlich sind. Das rund 25-köpfige Team Arggonauts verfolgt einen anderen Ansatz, der in einigen Jahren die Tiefsee-Erforschung in weit größerem Maßstab auch für kleinere, spezialisierte Unternehmen erschwinglich machen soll: Unbemannte, leichte Trägerboote bringen kleine, ebenfalls unbemannte U-Boote zum Einsatzort. Diese Tauchdrohnen schwärmen vollautomatisch aus, vermessen den Meeresboden und fertigen Aufnahmen von interessanten Objekten und Lebewesen an.

Dafür werden Objektive benötigt, die das Optikunternehmen Zeiss eigens für das Projekt entwickelt hat. „Mit dem UW-Distagon 2.8/12 haben wir ein Objektiv gebaut, das den Extrembedingungen in der Tiefe standhält“, sagt Till Bleibaum, der bei Zeiss für das Projekt Arggonauts zuständig ist. „Es muss äußerst verlässlich und robust sein, die Einzelteile dürfen kein Spiel haben.“ Daher haben sich Bleibaum und sein Team für eine feste Blende entschieden. Auch der Fokus des Objektivs ist unbeweglich. „So wollen wir sicherstellen, dass sich bei abrupten Bewegungen und Vibrationen kein Optikelement verschiebt und wir immer die gleiche Bildqualität haben.“

Härtetest für Roboter und Objektiv

Aktuell bereitet sich das Arggonauts-Team auf einen ersten großen Feldversuch vor, nachdem erste Systemtests in einem Baggersee sowie der Ostsee bereits erfolgreich verlaufen sind: Mitte November 2017 reisen die Arggonauts mit drei Tauchdrohnen und ebenso vielen Trägerbooten nach Laredo, Nordspanien. Dort sollen die Systeme bei einem 16-stündigen Einsatz 70 km² Meeresgrund erfassen.

Anschließend winkt die Einladung zum großen Finale: Voraussichtlich im September 2018 werden die besten zehn Teams in einem Feldversuch in direkter Konkurrenz antreten. Die Drohnen müssen dann unerforschten Meeresgrund in 4000 m Tiefe erkunden und hochauflösende Fotos interessanter archäologischer, biologischer oder geologischer Merkmale liefern. Der Siegermannschaft winken vier Millionen Dollar Preisgeld.

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