Autonome Unterwasserfahrzeuge: Die verborgene Tiefe und das Potenzial dieser Technologie

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  Quantumrun-Vorausschau
• 9. Juni 2023

Autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs) werden seit den 1980er Jahren entwickelt, wobei frühe Prototypen hauptsächlich für wissenschaftliche Forschung und militärische Anwendungen eingesetzt werden. Dank der Fortschritte in der künstlichen Intelligenz (KI) können AUVs nun jedoch mit vielseitigeren Funktionen wie erhöhter Autonomie und Anpassungsfähigkeit ausgestattet werden, was sie zu wertvollen Werkzeugen für die Ozeanographie und Unterwasserinspektionen macht. Diese fortschrittlichen Fahrzeuge können durch komplexe Wasserumgebungen navigieren und Daten mit minimalem menschlichen Eingriff sammeln und übertragen.

Kontext autonomer Unterwasserfahrzeuge

AUVs, auch unbemannte Unterwasserfahrzeuge (UUVs) genannt, werden in vielen Anwendungen zu immer wichtigeren Werkzeugen. Diese Fahrzeuge können in schwierigen und gefährlichen Umgebungen eingesetzt werden, beispielsweise tief unter Wasser oder in gefährlichen Situationen. AUVs können auch für Langzeiteinsätze oder schnelle Reaktionszeiten eingesetzt werden, beispielsweise für Such- und Rettungseinsätze oder die Umweltüberwachung.

Einer der Hauptvorteile dieser Fahrzeuge ist ihre Fähigkeit, Daten in Echtzeit zu sammeln und zu übertragen, was für wissenschaftliche Forschung und Marinepatrouillen unerlässlich ist. Darüber hinaus können AUVs mit verschiedenen Sensoren wie Sonar, Kameras und wasserbasierten Geräten ausgestattet werden, die Daten über Wassertemperatur, Salzgehalt, Strömungen und Meereslebewesen sammeln können. Diese Informationen können genutzt werden, um die Meeresumwelt besser zu verstehen und fundiertere Entscheidungen über Erhaltung und Bewirtschaftung zu treffen.

Auch in der Öl- und Gasindustrie werden AUVs zunehmend zur Inspektion und Wartung von Pipelines eingesetzt. Diese Fahrzeuge minimieren das Unfallrisiko und rationalisieren gleichzeitig den Betrieb. Sie können auch für militärische Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise für Unterwasser-Sicherheitspatrouillen und Minenabwehrmaßnahmen. China beispielsweise hat seit den 1980er Jahren seine AUV- und UUV-Projekte zur Meeresvermessung und -überwachung intensiviert.

Störende Wirkung

Die Entwicklung von AUVs wird vor allem durch die steigende Nachfrage von Öl- und Gasunternehmen sowie Regierungsbehörden vorangetrieben. Aus diesem Grund entwickeln mehrere wichtige Akteure der Branche aktiv fortschrittliche Modelle, mit denen komplexe Aufgaben effizienter und genauer ausgeführt werden können. Im Februar 2021 brachte das in Norwegen ansässige Unternehmen Kongsberg Maritime seine AUVs der nächsten Generation auf den Markt, die Missionen für bis zu 15 Tage durchführen können. Diese Fahrzeuge sind mit fortschrittlicher Sensortechnologie ausgestattet, um Daten über Meeresströmungen, Temperaturen und Salzgehalte zu sammeln.

Das Militär ist ein weiterer entscheidender Sektor, der die Entwicklung der AUV-Technologie vorantreibt. Im Februar 2020 vergab das US-Verteidigungsministerium einen Zweijahresvertrag über 12.3 Millionen US-Dollar an Lockheed Martin, ein führendes Militärtechnologieunternehmen, zur Entwicklung eines größeren unbemannten Unterwasserfahrzeugs (UUV). In ähnlicher Weise erforscht China aktiv die AUV-Technologie für militärische Zwecke, insbesondere zur Erkennung der Anwesenheit ausländischer U-Boote und anderer Wasserobjekte in der indopazifischen Region. Zu diesem Zweck werden Unterwassergleiter gebaut, die tiefer und weiter tauchen können, und einige Modelle werden auch beim Minenlegen zum Angriff auf feindliche Schiffe eingesetzt.

Während die AUV-Technologie viele potenzielle Vorteile bietet, hat die Einführung der KI Bedenken hinsichtlich der ethischen Auswirkungen des Einsatzes dieser Technologie in der Kriegsführung geweckt. Der Einsatz autonomer Waffen, allgemein als „Killerroboter“ bezeichnet, zur Schädigung von Menschen und Infrastruktur wird von der Mehrheit der Mitglieder der Vereinten Nationen (UN) abgelehnt. Allerdings investieren Länder wie die USA und China weiterhin stark in AUV-Technologie, um ihre Marinekapazitäten zu ergänzen. 

Anwendungen für autonome Unterwasserfahrzeuge

Einige Anwendungen für AUVs können Folgendes umfassen:

• Größere AUVs mit Rechenfunktionen und fortschrittlichen Sensoren werden entwickelt, um schließlich U-Boote zu ersetzen.
• Energieunternehmen verlassen sich auf AUVs, um Öl und Gas unter Wasser zu entdecken sowie Gezeitenenergie zu erforschen und zu überwachen.
• Infrastrukturunternehmen nutzen AUVs für die Wartung wesentlicher Unterwasserdienste wie Pipelines, Kabel und Offshore-Windkraftanlagen. 
• AUVs werden für die Unterwasserarchäologie eingesetzt und ermöglichen es Forschern, archäologische Unterwasserstätten zu erkunden und zu dokumentieren, ohne dass Taucher erforderlich sind. 
• AUVs werden im Fischereimanagement eingesetzt, da sie dabei helfen können, Fischpopulationen zu verfolgen und Fischereiaktivitäten zu überwachen. 
• Diese Geräte werden verwendet, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Meeresumwelt zu überwachen, wie z. B. Temperaturänderungen und den Anstieg des Meeresspiegels. Diese Anwendung kann dazu beitragen, die Klimapolitik zu informieren und die Auswirkungen des Klimawandels vorherzusagen und abzumildern.
• AUVs werden für den Unterwasserbergbau eingesetzt, da sie durch schwieriges Gelände navigieren und Daten über Mineralvorkommen sammeln können. 

Fragen zu berücksichtigen

• Wie werden AUVs Ihrer Meinung nach in Zukunft sonst noch eingesetzt?
• Wie können sich AUVs auf Seereisen und Erkundungen auswirken?