Ziel des Verbundprojektes SMIS (Subsea Monitoring via Intelligent Swarms) ist die Entwicklung eines integrierten Systems von Über- und Unterwasserfahrzeugen zum effizienten großflächigen Monitoring von Unterwassergebieten. Ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal ist die Einsetzbarkeit sowohl im Flachwasser als auch besonders bis in 6000m Wassertiefe (so genanntes Ultra-Tiefwasser), wodurch ein weites Feld an Märkten von Offshore Windparks bis zur Marinen Rohstoffgewinnung in der Tiefsee adressiert werden können. Das Vorhaben verfolgt einen Gesamtsystemansatz, betrachtet somit nicht nur die im und auf dem Wasser eingesetzten Fahrzeuge sondern auch die Einsetz- und Bergetechnik für diese Fahrzeuge sowie die Einsatz- und Transportlogistikkette. Weitere Informationen zum Verbundvorhaben finden Sie auf der Projektwebsite.

Im Rahmen des Teilvorhabens der Universität Rostock erfolgt die Entwicklung einer mobilen Einsatzbasis zur effizienten Vernetzung der SMIS Module untereinander. Dazu wird ein autonomes Oberflächenfahrzeug (USV) konzipiert, welches als Brückenelement zwischen dem unter Wasser agierenden Fahrzeugverbund und der (weit) entfernten Leitwarte (oder dem Einsatzschiff) fungieren kann. Die Entwicklung und der Bau dieses Fahrzeugs stellt eine enorme Herausforderung im Hinblick auf Konzeption, Automation und vor allem den sicheren Betrieb auf hoher See bei rauen Bedingungen dar. Vor allem durch eine automatische Seeraumüberwachung und die eigenständige Berechnung und Durchführung entsprechender Manöver zur Missionsanpassung soll der Betrieb mit minimalem Operator-Eingriff realisiert werden und so eine bisher unerreichte Stufe der Autonomie geschaffen werden.

Das Oberflächenfahrzeug soll durch den Einsatz eines autarken Energiekonzeptes, das die Aufladung primärer Batterien über alternative Energiequellen ermöglicht, sowie den Einsatz von energieoptimaler Sensorik, Telemetrie und Steuerungstechnik vorsieht, für mehrere Tage bis Wochen einsatzfähig bleiben. Dafür werden völlig neue Ansätze in der energieoptimalen Regelung und Navigation des USV benötigt. So müssen neben der Berücksichtigung der Missionsparameter auch Aspekte des Weather Routings bei vorherrschenden und künftigen Größen für Wind, Strömung und Welle und vor allem der jeweilige Ladezustand der Batterien vorausschauend in die Regelaufgabe einfließen.

Ein weiteres, an der Universität Rostock zu entwickelndes, Teilsystem des SMIS Projektes stellt die Leitwarte dar. Sie soll der Vereinheitlichung der SMIS Module im Bereich der Parametrierung, Überwachung und Steuerung der Teilsysteme dienen. Darüber hinaus wird sie zur Planung und Überwachung von Missionen sowie im Bereich der Datenerhebung und des Data-Minings eingesetzt. Als Grundlage soll eine elektronische Seekarte dienen, die es ermöglicht, Missionen im Über- und Unterwasserbereich planen und überwachen zu können. Dazu muss eine Harmonisierung der navigatorischen 2D Seekarten mit den Spezialkarten für Unterwasserbereiche erfolgen. Ziel ist es, den Operator von Routineaufgaben zu befreien.

Die Entwicklungen der Teilsysteme münden in ausführlichen Tests der Einzelsysteme und des SMIS Gesamtsystems. Innerhalb des SMIS Projektes sind daher unterschiedliche Erprobungen vorgesehen, von den so genannten FAT (Factory Acceptance Tests) im Trockenen und im Wasser (im Versuchstank, im Hafenbecken) bis zu den aufwändigen Seetests im Flachwasser (z.B. Ostsee) und im Tiefwasser (z.B. im Azorenbecken). Über die vereinbarte Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) als wissenschaftlichen Partnern zur Durchführung dieser Seetests wird im Leitantrag bereits berichtet.