Saubere Meere dank Roboter und KI

Das neueste Forschungsprojekt des Fraunhofer CML zielt darauf ab, die Ozeane mit Hilfe von Robotern und künstlicher Intelligenz zu reinigen

In den Ozeanen befinden sich schätzungsweise zwischen 26 und 66 Millionen Tonnen Müll, von denen sich über 90 Prozent auf dem Meeresboden sammeln. Bislang konzentrieren sich Bemühungen, diesen Müll wieder einzusammeln, vor allem auf den Abfall an der Wasseroberfläche. Aufgrund des technischen Aufwands wurden bisher nur wenige Anstrengungen zur Sammlung von Unterwasserabfällen unternommen. Noch gibt es keine Lösung, die autonome Roboter für die Sammlung von Unterwasserabfällen einsetzt. Ein Forscherteam in einem Konsortium von acht europäischen Partnern aus Deutschland, den Niederlanden, Kroatien, Frankreich und Rumänien arbeitet nun an der Entwicklung von autonomen Robotern für das Einsammeln von Unterwasserabfällen. Das Ziel von SeaClear - ein Akronym für "SEarch, identificAtion, and Collection of marine LittEr with Autonomous Robots" - ist es, die Roboter autonom und ohne menschliche Ferneingriffe zu betreiben. Das Konsortium plant neue Entwicklungen in der Müllkartierung, -klassifizierung und in der Robotersteuerung. Wenn das SeaClear-System voll einsatzfähig ist, soll es Unterwasserabfälle mit einer Erfolgsquote von 80 Prozent erkennen und klassifizieren und diese mit einer Erfolgsquote von 90 Prozent sammeln.

Im Rahmen des SeaClear-Projekts wird eine gemischte Auswahl unbemannter Unterwasser-, Oberflächen- und Luftfahrzeuge zusammengestellt, um Abfall am Meeresboden zu finden und zu sammeln. Das Projekt plant den Einsatz autonomer Drohnen zur Untersuchung der Korrelation zwischen Oberflächen- und Unterwasserabfällen. Die Unterwasserfahrzeuge werden mit speziellen Sauggreifern für kleine und große Abfälle ausgestattet. Das entwickelte System wird in zwei Fallstudien getestet: im Hamburger Hafen und in einem touristischen Gebiet in der Nähe von Dubrovnik. Neben dem Fraunhofer CML und den beiden Endnutzern umfasst das Konsortium ein KMU, das bewährte Hardware für die Plattform liefert, sowie drei akademische Einrichtungen mit komplementären Fachkenntnissen in den Bereichen Unterwasser- und Luftrobotik, Sensorik, Kartierung und Steuerung. SeaClear erhält 5 Millionen Euro Finanzierung aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union. Die wichtigste Aufgabe des CML ist das Management und die Umsetzung der „Systemintegration“. In diesem Arbeitspaket werden die Hard- und Softwareinfrastruktur sowie die Schnittstellen für den Datenaustausch zwischen den Roboterfahrzeugen und einem Landkontrollzentrum entworfen und implementiert. Die zuverlässige und robuste Übertragung von Informationen ist eine entscheidende Voraussetzung dafür, dass das Landkontrollzentrum später den Einsatz, die Navigation und die Überwachung der unbemannten Fahrzeuge steuern kann.