Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST des Fraunhofer IOSB
Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST des Fraunhofer IOSB
Fraunhofer IOSB-AST ROV bei Unterwasserinspektionsfahrt in geflutetem Bergwerk

Unterwasser-Inspektion

Unterwasserinfrastruktur ist ein zentraler Pfeiler unserer Versorgungssicherheit. Sie transportiert Energie und Daten, stützt Hafenlogistik und schützt Wasserressourcen. In Nord- und Ostsee, Küsten- und Binnengewässern oder auch gefluteten Bergbauen entscheidet ihr Zustand über Resilienz, Wirtschaftskraft und Sicherheit. Doch gerade in diesem Teil der kritischen Infrastruktur fehlen häufig aktuelle Zustandsdaten – mit Folgen für Sicherheit, Genehmigungen und Budgets.

Am Fraunhofer IOSB-AST forschen wir im Bereich Unterwasserrobotik intensiv an Lösungen für diese Herausforderung. Wir schaffen mit unseren (teil-)autonomen oder teleoperierten Unterwasserfahrzeugen Zugang zu den erforderlichen Daten und stellen Infrastrukturbetreibenden unseren Unterwasser-Inspektionsservice zur Verfügung. Wir erstellen objektive Messungen, digitale Lagebilder und automatisierte Berichte – die Grundlage für präventive Instandhaltung und schlanke Maßnahmenplanung.

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Unser Angebot: Inspection-as-a-Service

Wir übernehmen den kompletten Inspektionsprozess – von der Missionsplanung über die Fahrt bis zur Datenaufbereitung für Analysezwecke unserer Kunden. Dazu zählen:
  • Wasserqualitätsmessungen an fixen und variablen Messpunkten 
  • Probenentnahme
  • Sonar- und Kamerabefahrungen
  • 3D-Modellierung und 
  • digitale Dokumentation als Grundlage für die Change Detection

Für die Bewältigung von herausfordernden oder gänzlich neuen Einsatzszenarien begleiten wir Sie mit Machbarkeitsuntersuchungen und der gemeinsamen Entwicklung von Spezialfahrzeugen – individuell zugeschnitten für Ihren Anwendungsfall.

Einsatzgebiete der (teil-)autonomen Unterwasserinspektion

© Fraunhofer IOSB-AST
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Talsperren und Brücken: Zustandsüberwachung dort, wo es zählt

Bei Staumauern und Brückenpfeilern stehen Strukturintegrität, Dichtigkeit und Sedimentdynamik im Fokus. Wir kombinieren Sonar, Kamera und Photogrammetrie zur Riss- und Erosionsdetektion, erfassen Sedimente und erstellen Analysen für präventive Maßnahmen. Integrierte Werkzeuge unterstützen Kleinstmaßnahmen und erhöhen die Sicherheit beim Taucheinsatz.

 

Häfen: Spundwände mit hochauflösender Inspektion überprüfen 

Hafeninspektionen sind teuer und oft subjektiv, da Taucher nur begrenzt und nicht kontinuierlich eingesetzt werden können. Einige Bereiche bleiben ohne Spezialmaßnahmen unzugänglich. Mit unserem ROV unterstützen wir Tauchteams, reduzieren Logistik und Kosten, erfassen schwer zugängliche Stellen und liefern präzise Lokalisierung sowie In-situ-Messungen (z. B. Sedimente). Das digitale Lagebild verbessert die Einsatzplanung, die Dokumentation erfolgt automatisiert und normgerecht, und die bereitgestellten Daten für die Change Detection ermöglichen die Nachverfolgung von Entwicklungen – für planbare Instandhaltung statt Überraschungen.

 

Bergbau: Ewigkeitsaufgabe transparent steuern

Geflutete Bergbaue erfordern dauerhaftes Monitoring, um Kollapsrisiken zu minimieren und die Wasserqualität beim Abpumpen zu sichern. Aufgrund des erschwerten Zugangs beruhen Zustandsbilder häufig auf nur wenigen Messpunkten und erfahrungsbasierten Annahmen.

In diesem Umfeld treten wir als Forschungspartner und Dienstleister für die Inspektion gefluteter Bergbaustollen auf. Mit unseren Lösungen zur Fahrzeugtechnik und Datenanalyse können wir ein digitales Lagebild der Stollen schaffen. So lässt sich die Datengrundlage für die Bewertung des Zustands, für Genehmigungsprozesse und für die Planung zukünftiger Monitoring- und Maßnahmenkonzepte deutlich verbessern.

Werden weitere Fähigkeiten wie beispielsweise Strömungsmessungen oder eine Wasserprobenentnahme benötigt, stehen wir als Entwicklungspartner unseren Kunden mit unserem Know-How zur Seite.

Technologie, die wirkt

Am Fraunhofer IOSB-AST entwickeln unsere Forschenden modular erweiterbare ROV/AUV-Systeme. Dabei werden sowohl etablierte als auch prototypische Sensorik für Wasserqualität (z. B. pH, Leitfähigkeit, Trübung, gelöste Stoffe) und Strömung, sowie Sonare und hochauflösende Kamerasysteme bedarfsgerecht kombiniert. Durch Sensorfusion entstehen daraus umfassende Lagebilder. Werkzeuge wie Greifer, Schneiden/Schweißen/Schrauben, Reinigungs- und Probenmodule ermöglichen Eingriffe vor Ort.

Die Softwareplattform bietet Missionsplanung, digitale Karten sowie automatisierte Berichte. Durch unser Fachwissen und unsere langjährige Expertise in der Datenaufbereitung können wir entsprechende Anomalie- und Change Detection zugeschnitten auf Ihren Anwendungsfall erarbeiten. Aufbauend auf neuesten Erkenntnissen im Bereich des maschinellen Lernens und der KI-basierten Mustererkennung kann eine automatisierte Objekterkennung und Objektverfolgung in Kamera- und Sonar-Daten angeboten werden.

Die aktuelle Forschung zeigt hierbei bereits erste echtzeit-fähige Anwendung der Objekterkennung während der Inspektionsfahrt, so dass zukünftig direkte Vorort-Entscheidungen vereinfacht werden oder sogar automatisiert ablaufen.

Wir sind im Austausch mit Betreibern von Bergwerken, Talsperren, Seekabeln und Brücken und entwickeln Pilotprojekte, etwa zur gezielten Probenentnahme und Lagebilderstellung an einer Talsperre. 

Ihr nächster Schritt

Unterwasserinfrastruktur ist für Deutschlands Sicherheit, Energiewende, Datenanbindung und Wasserwirtschaft strategisch – und im Kontext hybrider Konflikte verwundbar. Wer jetzt in Monitoring, Resilienz und digitale Inspektion investiert, stärkt Versorgungssicherheit und Wettbewerbsfähigkeit der „blauen“ Wirtschaft langfristig.

Schützen Sie Ihre Unterwasserinfrastruktur mit belastbaren Daten und effizienter Inspektion. Vereinbaren Sie ein Gespräch – wir zeigen Ihnen sehr gern auf, wie Inspektion-as-a-Service die Sicherheit Ihrer Anlagen erhöht, Kosten senkt und Entscheidungen beschleunigt.

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