Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST des Fraunhofer IOSB
Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST des Fraunhofer IOSB

© Fraunhofer IOSB-AST

Innovative Lösungen für die Unterwasserarchäologie

Im Bereich der Unterwasserarchäologie arbeitet die Abteilung seit vielen Jahren erfolgreich mit dem Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie Sachsen-Anhalt zusammen. Erstmals kam dazu Ende 2018 ein autonomes Oberflächenfahrzeug auf dem Süßen See zum Einsatz. Ausgestattet mit einem hochauflösenden Fächerecholot konnte ein ca. 7000 Jahre altes versunkenes Hügelgrab vermessen und 3D-modelliert werden.

In den folgenden Jahren wurde das am Institut entwickelte ROV (Remotely Operated Vehicle) mehrfach im Süßen See und im Arendsee eingesetzt, um Objekte aus Sonardaten zu prüfen und zu verifizieren. Im Süßen See leisten sie den Archäologen wertvolle Hilfe: Das ROV erstellt hochauflösende Videos und Sonardaten von Objekten und Strukturen, die selbst erfahrenen Sporttauchern in dem trüben Gewässer verborgen bleiben können.

Im Jahr 2020 konnte ein weiterer Sensor erfolgreich in das Fahrzeug integriert werden. Dabei handelt es sich um einen Unterwasser-Laser-Scanner der Firma Kraken Robotik. Dieser Sensor erlaubt die bislang genauste Vermessung von UW-Strukturen – Abweichungen im erstellten 3D-Modell sind geringer als einen Millimeter. Dieser Sensor wurde zuerst im Testbecken des IOSB-AST getestet und später sowohl im Süßen als auch im Arendsee praxisnah erprobt.

3D-Photogrammetrie für die Unterwasserarchäologie

Das 3D-Photogrammetrie-Modell der mittelalterlichen Prahm vom Arendsee besteht aus über 7000 Bildern und über 185 Millionen Einzelflächen, die auf einem speziellen GPU-Server zusammengesetzt wurden. Dieses Modell ermöglicht neue Erkenntnisse für Archäologen über bau- und funktionsweise mittelalterlicher Lastenkähne: Das Wrack im Arendsee ist nahezu vollständig erhalten und ermöglicht damit den Archäologen u.a. die Untersuchung von Metallbeschlägen auf der Bordwand und die Begutachtung von handgearbeiteten Metallschienen.

Einzigartige 3D-Unterwasser-Perspektiven eines mittelalterlichen Lastenkahns

Taucherüberwachung & -support

Darüber hinaus unterstützte das Unterwasserfahrzeug die Forschungstaucher bei der Auffindung ausgewählter Objekte während des Tauchmissionen. Gerade bei schlechten Sichtverhältnissen kombiniert mit Tauchgängen in großen Tiefen bieten die Nutzlasten unserer ferngesteuerten Unterwasserfahrzeuge (ROVs) essenzielle Missions-Mehrwerte bei der Taucherüberwachung und -support:

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Sonar

  •  Taucherüberwachung auch bei extrem schlechten Sichtverhältnissen unter Wasser
  • Umfassendes Lagebild für den Tauchleiter mit großer Sichtweite

Kamera und LEDs

  • Überwachung der Taucher bei Sicht im Nahbereich
  • Interaktion mit den Tauchern
  • Aktive Ausleuchtung des Untersuchungsortes

Gezielte Führung der Taucher zum Missionsziel

  • Bringt Taucher gezielt an Zielposition, auch bei extrem geringer Sicht
  • Unterstützung für die Dokumentation des Tauchgangs für den Tauchleiter

Greifarm (Manipulator)

  • Kann dem Taucher kleinere Tätigkeiten abnehmen, wie etwa der Transport von kleinen Gegenständen zum Missionsziel oder vom Missionsziel an die Wasseroberfläche

Taucherflaschenerweiterung

  • Ersatztaucherflasche mit Atemregler für den sofortigen Einsatz
  • Einfache Entnahme der bereits abtriebskompensierten Druckflasche für den Taucher

Durch diese gezielte Führung zum Ziel und der aktiven Assistenz während des Tauchgangs wird zudem teure Missionszeit wesentlich effizienter genutzt. Erfolgreich erprobt haben wir dieses Konzept mehrfach mit Forschungstauchern aus ganz Deutschland bei unseren Einsätzen im Arendsee.

 

Bildergalerie

Presse und Medien

„Mit Meerestechnik Wracks und jahrtausendealte andere Schätze auf dem Meeresboden aufspüren", das ist der Schwerpunkt der neuen Podcast-Folge, in der Bärbel Fening mit Sven Thomas (Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie, Sachsen-Anhalt) und Thomas Rauschenbach (Fraunhofer IOSB-AST) über den Einsatz von Meerestechnik in der Unterwasserarchäologie spricht.

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