Marine Robotik: Erforschung der Zukunft und darüber hinaus in der Tiefsee

Veröffentlichungsdatum : 27 October 2025

Verfasst von : Sanya Mehra

Die Menschheit hat enorme Fortschritte in der Raumfahrt erzielt; wir haben Rover auf dem Mars gelandet, den Mond betreten und in das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie geblickt. Unsere Ozeane hingegen bleiben hier auf der Erde ein riesiges und rätselhaftes Terrain. Diese gewaltigen Wassermengen, die drei Viertel der Erdoberfläche bedecken, sind die Lebensader unseres Planeten, sichern unzählige Lebensgrundlagen, erhalten das Klima und liefern Sauerstoff und Nahrung.

Der enorme Druck von rund 15 Pfund pro Quadratzoll in den tiefsten Meeresgebieten macht die bemannte Erforschung der Tiefsee zu einer nahezu unüberwindbaren Aufgabe. In einem Universum, in dem wir nicht verteidigen können, was wir nicht verstehen, sind weniger als 10 % unserer Ozeane als Meeresschutzgebiete ausgewiesen. Um diese unbekannten Gebiete zu kartieren und ihre Geheimnisse zu entschlüsseln, sind wir zunehmend auf Fortschritte in der modernen Technologie angewiesen, wobei autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) eine führende Rolle spielen. Die Meeresrobotik untersucht, ob diese neue Technologie die Lösung ist, um endlich in die Tiefsee vorzudringen.

Herausforderungen der Meeresforschung

Trotz der Schönheit der Tiefsee stellt deren Erforschung eine einzigartige und schwierige Herausforderung dar. Ähnlich wie in der Weltraumforschung sind auch hier Hightech-Lösungen gefragt. Der enorme Druck und die eisigen Temperaturen in den tiefsten Regionen des Ozeans erfordern die Entwicklung äußerst robuster, wasserdichter Behälter für die Stromversorgung und Ausrüstung der Unterwasserfahrzeuge. Noch wichtiger sind jedoch die Betriebs-, Energie- und Kommunikationssysteme, die zu den größten Herausforderungen zählen. Laut einer Studie im „Journal of Unmanned Underwater Vehicles“ benötigen autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) energieeffiziente Energiequellen. Wissenschaftler prüfen daher Alternativen wie Brennstoffzellen und Lithium-Ionen-Batterien, um Langstreckeneinsätze zu ermöglichen.

Aktuelle und zukünftige Fortschritte und Anwendungen in der Meeresrobotik

Umfangreiche Forschung und Entwicklung treiben Fortschritte in der maritimen Robotikbranche voran, was wiederum eine breite Palette von Anwendungen in verschiedenen Branchen unterstützt.

Säuberung des Ozeans

Robotertechnik revolutioniert den globalen Kampf gegen die Meeresverschmutzung. Autonome Oberflächenfahrzeuge wie der WasteShark des niederländischen Unternehmens RanMarine Technology können über 400 kg Abfall von der Meeresoberfläche sammeln. Der ferngesteuerte Jellyfishbot der französischen Firma IADYS beseitigt effektiv Ölverschmutzungen und Plastikmüll in unzugänglichen Hafengebieten. Mit ihrem System 03, einer riesigen schwimmenden Barriere, die den Plastikmüll aus dem Großen Pazifischen Müllstrudel sammelt, haben Nichtregierungsorganisationen wie The Ocean Cleanup die Bemühungen noch weiter vorangetrieben. Eine ihrer Initiativen, die von der UN-Ozeandekade unterstützt wird, ist The Ocean Cleanup selbst. Die Organisation arbeitet mit Regierungen zusammen, um wissenschaftliche und technologische Daten für politische Entscheidungen bereitzustellen.

Bildung und Erhaltung der Meeresumwelt

Der Liquid Robotics Wave Glider der Boeing Company kann während einer einjährigen Mission wichtige Daten über die Meeresbedingungen sammeln. Humanoide Unterwasserroboter wie OceanOne von der Stanford University untersuchen empfindliche Korallenriffe und bergen sogar Artefakte aus Wracks, wie beispielsweise das Schiffswrack „La Lune“ aus dem 17. Jahrhundert, um so wichtige Forschungsergebnisse zu liefern. Darüber hinaus nutzen spezialisierte Forschungsprogramme zunehmend Meeresrobotik. Um das Meeresleben zu beobachten und die Auswirkungen von Gezeitenkraftwerken zu untersuchen, entwickelte die Scottish Marine Robotics Facility beispielsweise „Drifting Ears“, kostengünstige mobile Tonaufnahmegeräte, die Unterwassergeräusche aufzeichnen.

Aufspüren verlorener Gegenstände und Untersuchung des Meeresbodens

Ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROVs) und autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) sind für risikoreiche Einsätze wie Such- und Rettungsaktionen sowie die Bergung verlorener Gegenstände unerlässlich. Die US-Marine setzt beispielsweise bereits seit einiger Zeit unbemannte Unterwasserfahrzeuge (UUVs) zur Minenräumung und -zerstörung ein – eine Aufgabe, die für bemannte Taucher deutlich länger dauern würde. Auch die Marine selbst hat ihre Fähigkeiten in diesem Bereich rasant ausgebaut und nutzt U-Boot-gestützte Fahrzeuge wie das UUV HII Yellow Moray (REMUS 600), um wichtige Unterwasserinfrastruktur zu überwachen und Kampfeinsätze am Meeresboden durchzuführen. Als Zeichen für den zunehmenden Einsatz dieser Technologien in ihren Flotten hat die Marine sogar ein Trainingsprogramm für ihre UUVs ins Leben gerufen, um den Bedienern Sicherheit im Umgang mit dieser Technologie zu vermitteln.

Untersuchung von Infrastruktur, Schiffen und Pipelines

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet für Meeresroboter ist die Instandhaltung großer, historischer Unterwasserbauten. Laut einer Studie der Technischen Universität Dänemark können autonome Roboterfahrzeuge Küstenschiffe Tag und Nacht ohne menschliche Unterstützung scannen, insbesondere in Gefahrenbereichen wie Ballasttanks. Um die Sicherheit zu erhöhen und die Abläufe zu vereinfachen, werden unbemannte Oberflächenfahrzeuge (USVs) zunehmend zur Untersuchung und Inspektion maritimer Bauwerke wie Häfen, Brücken und Offshore-Öl- und -Gasanlagen eingesetzt. Autonome Schiffe, ausgestattet mit hochentwickelten Sonar- und Kamerasystemen, können detaillierte Strukturinspektionen durchführen, um die Integrität wichtiger Unterwasserinfrastruktur, einschließlich Rohrleitungen und Kommunikationskabeln, zu bestätigen.

Überwachung der Meeresumwelt und Unterwasserfotografie

Eine schnelle und sichere Methode zur Aufnahme hochauflösender Bilder und Videos von Meereslebewesen ist der Einsatz von Meeresrobotern. Während Wissenschaftler diese Fahrzeuge zur Erforschung von Ökosystemen und der Wasserqualität nutzen, setzen Berufstaucher sie typischerweise zur Sicherheitsüberprüfung von Tauchgebieten vor einem Tauchgang ein. Da die Echtzeit- und Langzeitüberwachung für den Umweltschutz unerlässlich ist, können spezielle Aufsätze an diesen Robotern das Wasser auf Schadstoffe, Salzgehalt und andere wichtige Messgrößen analysieren.

Bekämpfung der Piraterie

Auch die maritime Sicherheit ist ein Anwendungsgebiet für Robotik. Ausgestattet mit hochentwickelten Infrarotkameras können Anti-Piraterie-Roboter Seewege patrouillieren, um Piratenangriffe zu erkennen und abzuschrecken. Dank ihrer 24-Stunden-Überwachung wird das Risiko für das menschliche Personal minimiert.

Entwicklungen der Meeresrobotik in ausgewählten Nationen

Enorme öffentliche und private Investitionen befeuern den Wettbewerb um die globale Vorherrschaft bei Meeresrobotern:

• Eine fähige Regierung hat Südkoreas Aufstieg zu einer führenden Rolle ermöglicht. Bis 2028 plant das Ministerium für Ozeane und Fischerei, 22,7 Millionen US-Dollar in die Entwicklung intelligenter Hafentechnologien zu investieren, darunter autonome Transportfahrzeuge und automatisierte Umschlaganlagen. Diese Initiative ist Teil des umfassenderen „4. Masterplans für intelligente Roboter“, der Südkorea zu einem globalen Marktführer in der Robotik machen soll, indem die Roboterindustrie bis 2030 mehr als vervierfacht wird.
• Die Bundesregierung bündelt aktiv ihre Ressourcen. Gefördert vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt wurde das Robotics Institute Germany (RIG) gegründet, dessen Aufgabe es ist, die führenden Robotik-Standorte in ganz Deutschland zu vernetzen. Das RIG konzentriert sich auf grundlegende Forschungscluster im Bereich KI-basierter Robotik und arbeitet eng mit der Industrie zusammen, um Konzepte in die Praxis umzusetzen und Deutschlands Technologieführerschaft in diesem wichtigen Bereich zu stärken.
• Auch Großbritannien und Irland übernehmen eine Vorreiterrolle. Im Februar 2025 kündigte das britische Nationale Ozeanographiezentrum (NOC) seinen Plan an, mit Hilfe von über 26 Millionen Pfund staatlicher Fördermittel eine der weltweit größten und modernsten Flotten autonomer und robotischer Meeresfahrzeuge (MARS) aufzubauen. Dank dieser Förderung, die durch den britischen Industrial Strategy Challenge Fund ermöglicht wird, werden autonome Fahrzeuge der nächsten Generation entwickelt, die im Meer, sogar unter Eis, operieren können.