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Projekt SeaClear: Roboter könnten den Meeresboden von Müll befreien

Die SeaClear Methode funktioniert mit Robotern und braucht keine Menschen im Wasser.
Die SeaClear Methode funktioniert mit Robotern und braucht keine Menschen im Wasser.bild: tum.de
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Projekt SeaClear: Roboter könnten den Meeresboden von Müll befreien

08.01.2022, 12:00
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Coladosen, Strohhalme und Verpackungen: Die Meere sind von Plastikmüll verseucht und ihre Bewohner durch die Rückstände im Wasser stark belastet. Inzwischen gibt es deshalb bereits zahlreiche Projekte, die das Ziel haben, die Ozeane zu säubern. Viele davon, wie zum Beispiel The Ocean Cleanup, entfernen aber lediglich den Müll, der an der Wasseroberfläche schwimmt. Dabei liegt der Großteil des Plastikmülls am Meeresboden.

Laut der Technischen Universität München (TUM) befinden sich aktuell zwischen 26 und 66 Millionen Tonnen Plastikmüll in den Weltmeeren – der größte Teil davon auf dem Meeresgrund. Deshalb hat sich ein Team der TUM gemeinsam mit acht europäischen Partner-Instituten im Projekt SeaClear zusammengeschlossen und ein Robotersystem entwickelt, das auch unter der Wasseroberfläche Müll einsammeln kann.

In der Regel werden bei Reinigungsaktionen im Meer Taucherinnen und Taucher eingesetzt. Dieses Vorgehen ist aufwendig, teuer und oft auch gefährlich. Deswegen testen die Forschenden nun eine neue Methode, die ohne Menschen im Wasser auskommen soll.

Zusammenarbeit von vier Robotern

Bei der Methode kommen vier Roboter-Komponenten zusammen: Ein autonom fahrendes Roboter-Boot führt einen ersten Scan des Meeresbodens durch und spürt dabei größere Müllansammlungen auf. Anschließend wird ein Beobachtungs-Roboter ins Wasser gelassen, der den Müll in der Tiefe lokalisiert und gleichzeitig weitere Informationen wie Nahaufnahmen des Meeresbodens an die Rechner liefert.

Eine Drohne kann bei klarem Wasser und guten Sichtverhältnissen dafür sorgen, dass weiterer Müll im Wasser erkannt wird. Mit den gewonnenen Informationen wird eine virtuelle Karte erzeugt, anhand derer ein Roboter den Müll aufsammelt. Mithilfe eines Greifers, der mit dem Schiff verbunden ist, werden größere Teile abtransportiert.

Vier Roboter interagieren miteinander, um den Meeresboden zu reinigen.
Vier Roboter interagieren miteinander, um den Meeresboden zu reinigen.bild: tum.de

Strömung stellt Herausforderung dar

"Autonome Roboter für den Einsatz Unterwasser zu entwickeln, stellt eine ganz besondere Herausforderung dar", sagt Stefan Sosnowski, Technischer Leiter des SeaClear-Projekts an der TUM, in einer Pressemitteilung der Universität. Denn anders als an Land herrschen im Wasser ganz besondere Bedingungen.

"Sobald ein Stück Müll identifiziert und geortet wurde, muss sich der Roboter zunächst in dessen Nähe bewegen. Dabei kann er mitunter auf starke Strömungen treffen, gegen die er sich durchsetzen muss. Das richtig auszusteuern, ist Aufgabe der TUM im SeaClear-Projekt." Dafür setzt das Team eine Künstliche Intelligenz (KI) ein, die berechnet, wann und unter welchen Bedingungen sich der Roboter auf eine bestimmte Weise bewegt. So können genaue Vorhersagen über sein Verhalten getroffen werden.

Die neue Methode soll Unterwasserabfälle mit einer Quote von bis zu 90 Prozent erfolgreich einsammeln. Erste Versuche mit dem Prototyp wurden im Oktober 2021 im kroatischen Dubrovnik durchgeführt. Im Mai 2022 soll es weitere Versuche im Hamburger Hafen geben.

(sb)

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