Ein wissenschaftliches Problem lösen, die Grenzen neuer Technologien verschieben und dafür eine Megasumme Geld bereitstellen – das ist das Markenzeichen der XPRIZE Foundation. Frühere Ausschreibungen suchten etwa nach kosteneffizienteren Mondlandungen oder nach innovativen Methoden, um ölverschmutzte Meeresoberflächen zu reinigen. Die aktuelle Ausschreibung ist der Shell Ocean Discovery XPRIZE. Die Aufgabe: Das Team welches es schafft, den Ozeangrund in nie zuvor erreichten Details zu kartographieren erhält die Gewinnsumme von 7 Millionen US-Dollar. Dafür entwickeln die Forscherteams Tiefsee-Roboter, die 3D-Karten des Meeresbodens erstellen sollen, um die Erforschung des Biotops am Meeresgrund voranzutreiben. Der Wettbewerb hat nun das Halbfinale erreicht. Das Fraunhofer-Team „Arggonauts“ ist das einzige deutsche Team unter den 21 internationalen Mannschaften, die noch im Rennen sind. Die Ausschreibung wird von Shell gesponsert und die Gewinner werden im Dezember 2018 gekürt.

Der Boden der Ozeane ist größtenteils immer noch unergründet 

Diesmal beschäftigt sich der XPRIZE-Wettbewerb mit der Erforschung der Ozeane. Denn detaillierte Informationen zu den geologischen und biologischen Gegebenheiten der Tiefsee werden dringend benötigt, um diese empfindlichen Ökosysteme zu erkunden und zu schützen. Tatsächlich sind bisher nur etwa 5% des Meeresbodens erkundet, damit sind 60% der Erdoberfläche quasi Terra incognita.

Aus ökonomischer Sicht ist der Rohstoffabbau vom Meeresboden eine lukrative und nachhaltige Alternative, um Festland-Ressourcen zu schonen. Allerdings gibt die International Seabed Authority vor, dass mineralische Ablagerungen nur abgebaut werden dürfen, wenn vorher genau festgestellt wurde, welchen Einfluss dieser Abbau auf das Ökosystem haben würde. Diese Analysen bedürfen jedoch ausgiebiger geologischer und biologischer Daten über den Meeresboden.

Bestseller-Autor Frank Schätzing unterstützt das Team

Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB wurde im Januar 2010 gegründet und hat sich seit dem schnell als einer der führenden Forschungsstandorte im Bereich der Bildgewinnung, Bildverarbeitung, und Bildanalyse etabliert. Dass es die „Arggonauts“ ins Halbfinale der Ocean Discovery XPRIZE Challenge geschafft haben, ist für die Karlsruher bereits ein großer Erfolg. Das Team steht unter der Leitung des Physikers Gunnar Brink, der als Leiter des Strategiemanagements am Fraunhofer IOSB in Karlsruhe angesiedelt ist. Mit Frank Schätzing  („Der Schwarm“) unterstützt ein prominenter Bestseller-Autor das Team als Markenbotschafter. 

Feinschliff für den Arggonauten-Schwarm

Die für den XPRIZE entwickelte Tiefseeroboter-Technologie basiert auf einem Schwarm-Konzept: Die Idee ging aus zwei erfolgreichen Vorprojekten des Instituts hervor: Im Rahmen von „TieTek“ wurden Basistechnologien für druckneutrale, modulare autonome Tiefsee-Unterwasserfahrzeuge geschaffen.

Auf dieser Grundlage entstand in einem weiteren Projekt der marktfähige Tauchroboter „DEDAVE“ samt dazugehörendem Trägerfahrzeug. Für die neue Flotte modifizieren und optimieren die Forscher die bestehende Technik nun weiter, insbesondere im Hinblick auf Fahrzeugmaße, Datenverarbeitung und Sensorik. Darüber hinaus wird auch das Trägersystem revolutioniert: Während alle herkömmlichen Explorationsroboter große und teure Mutterschiffe für das Aussetzen und Bergen am Ort der Mission benötigen, werden die „Arggonauts“ dafür kleine autonome Trägerfahrzeuge einsetzen.

„Auf diese Weise wird die Technologie perspektivisch drastisch wirtschaftlicher und kann eine viel breitere Anwendung finden – etwa im Auftrag mittelständischer Unternehmen, Umweltorganisationen oder Forschungseinrichtungen“, erklärt Projektleiter Brink.

jmr