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Freiberger Tauchroboter prüft Staumauern

Erster Einsatz im echten Gewässer: Der Tauchroboter der TU Bergakademie Freiberg an der Talsperre Malter.
Bereit für die Tiefe: An der Talsperre Malter bei Dippoldiswalde absolvierte der Tauchroboter der TU Bergakademie Freiberg seinen ersten Testlauf im Freiwasser. © TUBAF/Andreas Hiekel
Von: Wissensland
Ein Roboter taucht da, wo Menschen kaum hinkommen: an der Unterwasserseite alter Staumauern. Forschende der TU Bergakademie Freiberg haben ihn entwickelt, um Risse früher zu finden, Kosten zu senken und die Wasserversorgung sicherer zu machen.

Talsperren halten Trinkwasser zurück, schützen vor Hochwasser und können zur Energieversorgung beitragen. Aber wie sicher sind ihre Mauern? Gerade unter Wasser, wo sie nur schwer zugänglich sind? Forschende der Technische Universität Bergakademie Freiberg haben dafür jetzt einen Tauchroboter entwickelt.

Die Talsperre Malter bei Dippoldiswalde ist ein gutes Beispiel. Ihre Staumauer stammt noch aus der Kaiserzeit. Gebaut wurde sie, nachdem die Weißeritz beim Hochwasser von 1897 ungebremst 19 Menschen das Leben kostete und Häuser, Brücken sowie Bahnstrecken zerstörte. Viele Talsperren in Deutschland sind über 100 Jahre alt. Gleichzeitig steigen durch den Klimawandel die Belastungen, etwa durch Starkregen, längere Trockenperioden oder stärkere Schwankungen der Wasserstände. Das macht regelmäßige und möglichst genaue Kontrollen wichtiger als früher.

Doch die Unterwasserseite einer Staumauer ist schwer erreichbar. Bisher sind solche Inspektionen aufwendig, teuer und oft mit Risiken für Tauchteams verbunden. Genau da setzt das Freiberger Projekt "SUBmarIne" an.

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Gero Licht vom Institut für Informatik der TU Bergakademie hebt den flachen Roboter vorsichtig ins Wasser. Ein gelbes Kabel überträgt die Kamerabilder direkt auf seinen Laptop. "Aus dem Video extrahieren wir später die Bilder und erstellen ein 3D-Modell der Staumauer", sagt der Informatiker. Aus dem so entstehenden digitalen Abbild lassen sich Schadstellen genau verorten. Das Modell kann zudem auffällige Bereiche automatisiert erkennen und markieren. Solche digitalen Modelle ermöglichen es erstmals, Bauwerke systematisch und vergleichbar über längere Zeiträume zu überwachen.

"Im Zuge des Klimawandels wird es natürlich immer wichtiger, dass man resilient Wasser zur Verfügung hat, und das ganzjährig", erklärt Projektleiter Dr. Thomas Grab vom Scientific Diving Center erklärt. Talsperren sicher zu betreiben, werde damit zur Schlüsselaufgabe.

Mehr Sicherheit bei weniger Aufwand

Beim ersten Testlauf begleiten menschliche Taucher den Roboter noch. Der wissenschaftliche Mitarbeiter Richard Gruhn führt parallel eine zweite Kamera. In Zukunft soll der Roboter eigenständig eingesetzt werden – als System, das zunächst die komplette Staumauer erfasst. Danach entscheidet das Team, welche Stellen die Taucher genauer prüfen sollen. "So kann sich das Tauchteam bei nachfolgenden Einsätzen gezielt auf kritische Bereiche konzentrieren. Das spart Zeit, reduziert Kosten und erhöht die Sicherheit", fasst Grab die Vorteile zusammen.

Technologien wie diese könnten die Inspektion kritischer Infrastruktur grundlegend verändern. Statt einzelner Stichproben wären regelmäßige, flächendeckende Kontrollen möglich. Schäden könnten auf diese Weise früher erkannt werden, bevor sie zu einem Sicherheitsrisiko werden.

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