Schweizer Roboter sorgen für saubere Seen

Die Unterwasserwelt ist eine anspruchsvolle und gefährliche Umgebung. Jeden Tag werden Menschenleben und empfindliche Geräte bei Such- und Rettungsaktionen, Inspektionen und Bauarbeiten sowie in der ozeanographischen Forschung gefährdet. Acht Studenten der ETH haben mit dem Projekt «Tethys Robotics» unbemannte Unterwasserfahrzeuge entwickelt, die Fachleute bei der sicheren, zuverlässigen und effizienten Ausführung ihrer Aufgaben unter Wasser unterstützen. Dazu gehören auch Aktionen, die zum Schutz der Gewässer dienen – etwa Wasserqualitätsmessungen oder das Entfernen von Abfall in Tiefen, die sonst nur schwer erreicht werden könnten.

Solche Aufgaben von Robotern durchführen zu lassen, hat auch weitere Vorteile: In der Industrie führen Roboter zu mehr Effizienz, da sie präzise arbeiten. Dadurch wird beispielsweise weniger Ausschuss und fehlerhafte Ware produziert. Das spart sehr viel Energie und Ressourcen. Roboter stellen auch relativ günstig Anlagen für erneuerbare Energien her, etwa Photovoltaikmodule oder Wasserstoff-Brennstoffzellen.

Ein eingeschworenes Team von ETH-Studenten

Das Projektteam von «Tethys Robotics» leistet seit einigen Jahren in der Schweiz erfolgreiche Pionierarbeit im Bereich der Unterwasserrobotik. So hat es sich bereits an der «MATE ROV Competition» für Unterwasserroboter in den USA mit dem Roboter «Scubo» mit den besten Teams der Welt gemessen – auch mit grossen Meeresnationen.

Dass die Schweiz nicht am Meer liegt, war dabei kein Hindernis für die ETH-Studenten: Die acht Tüftler arbeiteten drei Monate rund um die Uhr, um ihren Unterwasserroboter startklar zu machen. Als dann im Juni 2019 «Scubo» in Tennessee das erste Mal im olympischen Schwimmbecken von Kingsport nach Gegenständen tauchte, war die Freude gross. «Tethys Robotics» schaffte es direkt unter die besten 10 Teams.

Für mehr Sicherheit und bessere Wasserqualität

Inzwischen steht «Tethys Robotics» kurz vor der letzten Testphase des Seeroboters «Proteus». Dieser soll zukünftig vor allem die Arbeit der Berufstaucher erleichtern, die physisch anspruchsvolle Arbeiten unter Wasser ausführen oder nach Gegenständen und vermissten Personen suchen. Indem der Roboter die Vorarbeit leistet, können Taucher gezielter nach Gegenständen tauchen und sind einem viel kleineren Risiko ausgesetzt.

Aber nicht nur Suchaufträge erfüllt Proteus effizient, auch für Wasserqualitätsmessungen lässt sich der Roboter einsetzen. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren liegt darin, dass er mit einer Sonde ausgestattet ist und einen zuvor festgelegten Pfad abfahren kann und beispielsweise Daten zu PH-Wert und Sauerstoffgehalt erfasst.

Am Anfang steht eine technische Grundausbildung

Was Tethys Robotics sehr eindrücklich zeigt: Mit einer technischen Grundbildung kann man vieles machen, gerade für die Umwelt. Zudem dienen viele Projekte, die im Rahmen eines technischen Studiums in der Schweiz entwickelt werden, später oft als Idee für Start-ups. Ein gutes Beispiel dafür ist die Climeworks AG, die 2009 als Spin-off der ETH Zürich gegründet wurde. Die beiden Gründer studierten damals an der ETH Maschinenbau. Im Rahmen ihres Studiums hatten sie sich mit Technologien zur Entfernung von CO2 aus der Umgebungsluft befasst. Heute betreibt Climeworks eine Anlage in Island, wo CO2 aus der Luft gefiltert und anschliessend unterirdisch als Stein gespeichert wird.

Einen ähnlichen Weg bestreitet jetzt das Team von Tethys Robotics: So war einer der Gründer, Jonas Wüst, bereits im Gymnasium von Technik fasziniert. Auf der Suche nach dem passenden Studium zog er Informatik, Elektroingenieurwissenschaft und Maschinenbau in Betracht. Letztlich entschied er sich für ein Maschinenbau-Studium an der ETH, weil ihm dieses eine breite Palette an Weiterentwicklungsmöglichkeiten bot. Während des Studiums begann sich Jonas dann zunehmend für Robotik zu interessieren – ein Feld, in dem angewandte Forschung möglich ist.