Satellitennavigationssystem jetzt auch für Taucher

Informatik

Redaktion der Website für technologische Innovationen – 22. September 2025

Testgelände mit Markierungen, die die Standorte der Bojen zeigen. [Bild: Susanne Scherbaum et al. - 10.3390/w17091345]

Unterwasser-Positionierungssystem

Während globale Navigationssatellitensysteme uns heute eine präzise Navigation in der Luft oder an Land ermöglichen, ist die Unterwassernavigation für Taucher nach wie vor hauptsächlich auf die Wegpunktorientierung oder die traditionelle Kompassnavigation beschränkt.

Es gibt bereits Konzepte für die Unterwassernavigation, die auf einer dem Sonar ähnlichen Technologie basieren und die Positionsbestimmung mithilfe akustischer Signalquellen ermöglichen. Diese Systeme sind jedoch unpraktisch und erfordern vor allem einen hohen Schalldruckpegel, der das Ökosystem beeinträchtigt und bei den am stärksten am Tauchen beteiligten Gruppen wie Wissenschaftlern und Naturliebhabern auf wenig Gegenliebe stößt.

Um beide Herausforderungen zu meistern, entwickelten Susanne Scherbaum und Kollegen an der Technischen Universität Graz in Österreich ein neues Unterwasser-Ortungssystem mit Bojen. Die Bojen ermitteln ihren eigenen Standort über Satellitenortungssysteme und senden dann elektromagnetische Signale in die Tiefe aus. Dies ermöglicht eine präzise Unterwasserortung, ohne Tiere zu schädigen.

Mithilfe eines kleinen Bildschirms in der Maske können Taucher die Signale verfolgen und so den Weg zu ihrem gewünschten Ziel finden, zum Tauchboot zurückkehren oder Sperrgebiete umgehen. Auch im Notfall sind sie erreichbar.

„Die größte Herausforderung für uns bestand darin, die Ausbreitung elektromagnetischer Signale unter Wasser zu berechnen, um die entsprechenden Entfernungswerte zu erhalten“, so Teammitglied Philipp Berglez. „Wassereigenschaften wie Salzgehalt, Temperatur, Tiefe oder Leitfähigkeit haben hier einen erheblichen Einfluss. Aufgrund dieser vielfältigen und variablen Einflussfaktoren war die Modellierung der Ausbreitungseigenschaften unter Wasser eine besondere Herausforderung.“

Konzept eines satellitengestützten Navigationssystems für Taucher. [Bild: Susanne Scherbaum et al. - 10.3390/w17091345]

Keine Auswirkungen auf Meerestiere

Dem Team gelang es, Signale horizontal über eine Distanz von über 150 Metern zu übertragen. Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass die Technologie noch viel Raum für Verbesserungen bietet. Sie wollen sich zunächst auf die Tiefe konzentrieren und ihr System auf mindestens 100 Meter Tiefe einsatzbereit machen.

Um zu bestätigen, dass das neue Ortungssystem keine Auswirkungen auf die Tierwelt hat, beobachtete das Team Goldene Regenbogenforellen, die typischerweise sehr empfindlich auf äußere Einflüsse reagieren. Die Fische zeigten während der Messungen bei unterschiedlichen Sendeleistungen kein auffälliges Verhalten und verhielten sich auch nach Abschluss der Messungen normal.

Auch die Goldenen Regenbogenforellen zeigten sich eine Woche, einen Monat und vier Monate nach den Messungen unbeeinflusst, sodass auch verzögerte negative Effekte mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden können, versichert das Team.

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