6000 Meter tief im Meer ist es stockfinster und eiskalt. Wegen des enormen Wasserdruckes ist es weltweit bislang nur wenigen Forschern gelungen, ein Fahrzeug dort auf Entdeckungsreise zu schicken. In diese tiefsten Abgründe der Ozeane kann jetzt der Tauchroboter TIETek tauchen und dort bis zu acht Stunden autonom arbeiten.
Flexibler, robuster und billiger
Nach dreijähriger gemeinsamer Forschungsarbeit von fünf Fraunhofer-Instituten ist der marktfähige Prototyp des Unterwasservehikels fertiggestellt. Das neue torpedoförmige Gerät ist flexibler, robuster und billiger als vergleichbare Modelle, sagt Forschungsleiter Thomas Rauschenbach vom federführenden Ilmenauer Fraunhofer-Anwendungszentrum Systemtechnik AST.
Der Tauchroboter ist in der Lage, den Meeresboden bis in 6000 Metern Tiefe zu erkunden und für Forschungszwecke zu kartieren. Er kann Rohstoffe oder Erdölfelder am Meeresgrund aufspüren. Mit Zusatzsensoren könnte er sogar Unterwasserrohrleitungen inspizieren. Alle fünf einfach austauschbaren Module des Roboters halten einem Druck von 600 bar stand, der in der Tiefe herrscht.
„Durch seine druckneutralen Module kann Tiefttek weltweit in den verschiedensten Regionen und mit unterschiedlichen Nutzlasten eingesetzt werden“, sagt Ingenieur Torsten Pfützenreuter. „Eine solche Flexibilität ist derzeit mit kaum einem anderen Unterwasserfahrzeug möglich.“
Unterwasservehikel arbeitet in hohem Tempo Aufträge ab
Seine Feuertaufe hat der neongelbe Prototyp mit der feuerroten Nase im Frühsommer bei mehr als 30 Tauchfahrten in der Ostsee fehlerfrei bestanden. Das Mutterschiff hatte das unbemannte Tauchboot zum Einsatzort gebracht. Innerhalb weniger Sekunden erreichte der Roboter den Meeresboden und arbeitete autonom und mit hoher Wendigkeit seine Aufträge ab.
Zur Orientierung ist das Tauchgefährt mit verschiedenen Sensoren ausgestattet. Die „Augen“, Beitrag der Fraunhofer-Kollegen aus Karlsruhe, ermöglichen auch eine Orientierung im trüben Wasser. In St. Ingbert wurden Ultraschallsensoren als „Ohren“ konstruiert. Itzehoe hat die Spezialbatterien beigesteuert, um die Energieversorgung auch bei eisigen Temperaturen über acht Stunden zu sichern. Ein Scan-Sonar ermöglicht es ihm, vom Meeresboden 3D-Bilder anzufertigen.
Roboter wiegt nur 380 Kilogramm
Mit mehr als vier Metern Länge und 40 Zentimeter Durchmesser ist TIETek deutlich größer geworden als ursprünglich geplant, räumt Professor Rauschenbach ein. Das Material, um den Auftrieb des Gefährtes zu ermöglichen, benötigt Platz. Dafür ist sein Gewicht von 380 Kilogramm für Tauchtiefen bis 6000 Meter sensationell. Ein zusätzliches Gewicht an der „Nase“ ermöglicht das Abtauchen, ohne Energie zu verbrauchen.
Ausgestattet ist das Gefährt auch mit Höhenrudern an Bug und Heck, um Tauchfahrten bei großem Neigungswinkel und geringer Geschwindigkeit zuzulassen.
Anders als herkömmliche Tauchgeräte wird TIETek nicht komplett über die Außenhülle gegen den Tiefseedruck abgedichtet. Sowohl die sensible Elektronik als auch die Kabel und Sensoren sind wasserdicht in elastischem Spezialsilikon eingegossen. Durch Spalten in der Außenhülle sind alle Teile dem Wasser ausgesetzt.
Führungssoftware ist unabhängig vom Fahrzeug einsetzbar
Eine Ausnahme bildet der in Ilmenau entwickelte Steuerrechner, der in einer Titan-Druckkammer sicher verpackt ist. Diese Führungssoftware wurde von den Ilmenauer Ingenieuren so konzipiert, dass sie unabhängig vom Fahrzeug einsetzbar ist und später auch Partnern in der Industrie angeboten werden kann.
Interesse an dem neuen Produkt der Fraunhofer-Ingenieure haben bereits Kunden aus Russland und China signalisiert. „Wenn es so gut weitergeht, ist das Fahrzeug bald einsatzreif“, sagt Professor Rauschenbach. Noch ist nicht entschieden, ob sich eine Firma ausgründen wird und die Vermarktung selbst übernimmt. In einem Nachfolgeprojekt soll das Projekt als Lizenzware angeboten werden.
