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2026-03-19T20:47:59Z

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[[Datei:WP Ahoi 2019, Internationales Maritimes Museum, Hamburg (P1080670).jpg|mini|Teledyne Slocum im Internationalen Maritimen Museum Hamburg]]
'''Unterwassergleiter''' sind [[Autonomous Underwater Vehicle|unbemannte Tauchroboter]], die sich zur Fortbewegung eines ähnlichen Prinzips bedienen wie [[Segelflugzeug]]e. Da der Antrieb im Gegensatz zum konventionellen [[Propeller]]antrieb nahezu keine Energie benötigt, können Unterwassergleiter über Wochen bis hin zu Jahren ununterbrochen im Einsatz bleiben.<ref name="AWI1">{{Internetquelle |url=http://www.awi.de/index.php?id=6039&type=123&L=1&filename=awi.pdf |titel=Unterwassergleiter (Glider) |autor=Alfred-Wegener-Institut |abruf=2013-02-11 |format=PDF; 2,0 MB |archiv-url=https://web.archive.org/web/20130514164319/http://www.awi.de/index.php?id=6039&type=123&L=1&filename=awi.pdf |archiv-datum=2013-05-14 |offline=ja }}</ref>

== Funktionsprinzip ==
Durch Änderung der [[Dichte]] ändert sich der [[Statischer Auftrieb|statische Auftrieb]] und der Unterwassergleiter steigt zur Wasseroberfläche oder sinkt zum Meeresgrund ab. An der Wasseroberfläche angekommen, erhöht er seine Dichte und beginnt dadurch zu sinken. In einer voreingestellten Tiefe wiederum verringert er seine Dichte und steigt abermals zur Meeresoberfläche. Kleine Flügel erzeugen aus dieser Vertikalbewegung wie bei Segelflugzeugen eine [[Vortrieb (Physik)|Antriebskraft]] für die Vorwärtsbewegung. Während konventionelle Antriebssysteme einen stetigen Energieverbrauch für den [[Propeller]] aufweisen, müssen Unterwassergleiter lediglich bei den Übergängen zwischen Aufstieg und Absinken die Dichte verändern, d. h. auf eine kurze energiekonsumierende Dichteänderung folgt wieder eine lange Gleitpassage ohne Energieaufwand. Durch den ständigen Wechsel zwischen Auf- und Abstieg ergibt sich für Unterwassergleiter ein [[Kippschwingung|sägezahn]]artiges Fortbewegungsprofil.<ref name="AWI1" />

Die Dichteänderung erfolgt meist über [[Hydraulikpumpe]]n, die einen Ölvorrat zwischen zwei flexiblen [[Schwimmblase]]n hin und her pumpen, eine außerhalb und eine innerhalb des [[U-Boot#Schiffsrumpf|Druckkörper]]s.<ref name="Scinexx">{{Internetquelle |url=http://g-o.de/wissen-aktuell-1862-2004-11-08.html |titel=Robotertauchboot durchquert Golfstrom |autor=Scinexx |abruf=2013-02-11}}</ref> Es wurden jedoch auch bereits Systeme getestet, die sich die [[Temperaturschichtung]] der Meere zunutze machen. [[Paraffin]], das in tiefen, kalten Meeresschichten erstarrt und in oberen, warmen Meeresschichten wieder schmilzt, treibt durch die große Volumenänderung beim [[Phasenübergang]] den Tauchmechanismus an. Dieses Verfahren erfordert jedoch einen möglichst großen [[Temperaturgradient]]en und ist daher in den arktischen Zonen nur eingeschränkt einsetzbar.<ref>{{Patent| Land=US| V-Nr=7987674| Code=B2| Titel=Phase change material thermal power generator| A-Datum=2008-05-01| V-Datum=2011-08-02| Anmelder=California Institute of Technology| Erfinder=Jack A. Jones, Yi Chao, Thomas I. Valdez}}</ref><ref name="WissenschaftAktuell">{{Internetquelle |url=http://www.wissenschaft-aktuell.de/artikel/Schwimmt_und_misst_und_schwimmt__Temperaturgetriebener_Unterwassergleiter_besteht_Testlauf__1741015584716.html |titel=Schwimmt und misst und schwimmt: Temperaturgetriebener Unterwassergleiter besteht Testlauf |autor=Wissenschaft Aktuell |abruf=2013-02-11 |offline=ja }}</ref><ref name="Welt">{{Internetquelle |url=https://www.welt.de/wissenschaft/article1678218/US-Forscher-entwickeln-U-Boot-mit-Waermeantrieb.html |titel=US-Forscher entwickeln U-Boot mit Wärmeantrieb |werk=Die Welt |abruf=2013-02-11}}</ref><ref name="BerlinerMorgenpost">{{Internetquelle |url=https://www.morgenpost.de/web-wissen/article104650112/US-Forscher-entwickeln-U-Boot-mit-Waermeantrieb.html |titel=US-Forscher entwickeln U-Boot mit Wärmeantrieb |autor=Berliner Morgenpost |abruf=2013-02-11}}</ref>

[[Datei:Seaglider-Surface.jpg|miniatur|Unterwassergleiter an der Oberfläche mit ausgefahrener Antenne]]
[[Datei:Slocum-Glider-Auvpicture 5.jpg|miniatur|Start eines Unterwassergleiters]]
Die Steuerung erfolgt entweder über ein [[Hydrodynamik|hydrodynamisches]] Steuerruder oder [[Gewichtssteuerung|Gewichtsverlagerung]]. Für die Navigation unter Wasser stehen [[Magnetkompass]], [[Drucksensor]] und eine [[Inertialsensor|Inertialplattform]] zur Verfügung. Diese Navigationsergebnisse werden bei jedem Auftauchen an die Wasseroberfläche mit Hilfe von [[GPS]] korrigiert, da die GPS-Signale unter Wasser nicht empfangen werden können. Die Zeit an der Oberfläche wird auch genutzt, um die während des Tauchvorgangs gewonnenen Daten per Funk (ggf. über [[Satellit (Raumfahrt)|Satellit]]) an die Kontrollstation zu übertragen und von dieser wiederum Befehle, z. B. neue [[Wegpunkt]]e, zu erhalten.<ref name="Wood">{{Internetquelle |url=http://my.fit.edu/~swood/26_Wood_first.pdf |titel=Autonomous Underwater Gliders |autor=Wood, Stephen |abruf=2013-02-11 |format=PDF; 4,0 MB |archiv-url=https://web.archive.org/web/20131228012840/http://my.fit.edu/~swood/26_Wood_first.pdf |archiv-datum=2013-12-28 |offline=1 }}</ref> Für den Einsatz unter der Eisoberfläche wurden auch spezielle akustische Verfahren zur Navigation und Kommunikation entwickelt.<ref name="AWI1" />

Die erreichbare Tauchtiefe hängt lediglich von der Druckfestigkeit der verwendeten Komponenten ab. Sie variiert von einigen hundert Metern bis hin zu 6000 m.<ref name="Wood" /> Da für den Vortrieb selbst keine Energie benötigt wird, sondern nur für die Dichteänderung am höchsten bzw. tiefsten Punkt, kommt der wesentliche Vorteil der Unterwassergleiter erst bei größerer Tauchtiefe zur Geltung. Ein Einsatz in flachen [[Randmeer]]en wie der [[Nordsee|Nord-]] oder [[Ostsee]] ist daher wenig sinnvoll. Die erzielbare Vorwärtsgeschwindigkeit ist im Vergleich zu konventionell angetriebenen Unterwasserrobotern eher gering (bis ungefähr 1 km/h). Der Vorteil ergibt sich eher aus der langen autonomen Einsatzzeit, was die Betriebskosten in Form von Begleitschiffen deutlich senkt.<ref name="Spiegel2">{{Internetquelle |url=https://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/tauchgleiter-torpedos-fuer-die-meeresforschung-a-406284.html |titel=Tauchgleiter: Torpedos für die Meeresforschung |werk=Spiegel online |abruf=2013-02-11}}</ref>

== Einsatz ==
[[Datei:Liberdade XRay underwater glider.jpg|miniatur|Liberdade XRay]]
Haupteinsatzgebiet von Unterwassergleitern ist die [[Meereskunde|Ozeanographie]]. Bestückt mit Sensoren für Wassertemperatur, Druck, [[Salzgehalt]] und vielen weiteren möglichen Sensoren können Unterwassergleiter große Flächen abdecken. Aufgrund des hohen [[Autonomie]]grades und des vergleichsweise geringen Preises können von einer Kontrollstation ganze [[Schwarmverhalten|Schwärme]] von Unterwassergleitern betrieben werden, was eine großflächige Langzeitmessung mit dreidimensionaler Datenerfassung ermöglicht. Das [[Alfred-Wegener-Institut]] setzte derartige Unterwasserroboter bereits für die Vermessung der [[Framstraße]] erfolgreich ein.<ref name="AWI2">{{Internetquelle |url=http://www.awi.de/de/forschung/fachbereiche/klimawissenschaften/messende_ozeanographie/projekte/acobar/ |titel=ACOBAR - ACoustic Technology for OBserving the interior of the ARctic Ocean |autor=Alfred-Wegener-Institut |abruf=2013-02-11 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20130125175425/http://www.awi.de/de/forschung/fachbereiche/klimawissenschaften/messende_ozeanographie/projekte/acobar/ |archiv-datum=2013-01-25 |offline=ja }}</ref> Auch das [[Leibniz-Institut für Meereswissenschaften]] in Kiel betreibt einen ganzen Schwarm dieser Geräte.<ref name="IFM">{{Internetquelle |url=http://idw-online.de/pages/de/news351301 |titel=Ein Schwarm für die Forschung - IFM-GEOMAR setzt neue High-Tech-Messroboter erstmals im Verband ein |autor=Leibniz-Institut für Meereswissenschaften, Kiel |abruf=2013-02-11}}</ref><ref name="Spiegel1">{{Internetquelle |url=http://www.spiegel.de/fotostrecke/wissenschaftsbilder-januar-tiefsee-gleiter-faltenhunde-und-eine-eis-schoenheit-fotostrecke-50985-10.html |titel=Wissenschaftsbilder Januar: Tiefsee-Gleiter, Faltenhunde und eine Eis-Schönheit |werk=Spiegel online |abruf=2013-02-11}}</ref>

Im Rahmen einer Systemerprobung überquerte der Unterwassergleiter ''RU-27'' zum ersten Mal den Atlantik von der US-Ostküste nach Spanien (27. April bis 4. Dezember 2009).<ref name="WashingtonPost">{{Internetquelle |url=https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2009/12/14/AR2009121402861.html |titel=Submersible glider spent months collecting data on Atlantic waters |autor=Washington Post |abruf=2013-02-11}}</ref>

Die besonderen Eigenschaften von Unterwassergleitern machen diese auch interessant für militärische Anwendungen. Die [[US Navy]] untersuchte im Rahmen des ''Persistent Littoral Undersea Surveillance Network (PLUSNet) (dt.: ständiges küstennahes Unterwasserüberwachungsnetzwerk)'' den Einsatz dieser Gleiter für die Ortung von feindlichen [[U-Boot]]en.<ref name="Navy">{{Internetquelle |url=http://www.onr.navy.mil/~/media/Files/Fact%20Sheets/advanced_underwater_glider.ashx |titel=Liberdade XRay Advanced Underwater Glider |autor=www.onr.navy.mil |abruf=2013-02-11 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20130419052748/http://www.onr.navy.mil/~/media/Files/Fact%20Sheets/advanced_underwater_glider.ashx |archiv-datum=2013-04-19 |offline=1 }}</ref><ref name="HildebrandDSpain">{{Internetquelle |url=http://www.onr.navy.mil/reports/FY10/mbhilde1.pdf |titel=Glider-based Passive Acoustic Monitoring Techniques in the Southern California Region |autor=John A. Hildebrand, Gerald L. D’Spain |abruf=2013-02-11 |format=PDF; 296 kB |archiv-url=https://web.archive.org/web/20140529052554/http://www.onr.navy.mil/reports/FY10/mbhilde1.pdf |archiv-datum=2014-05-29 |offline=1 }}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Autonomous Underwater Vehicle]]
* [[Wellengleiter]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|Underwater gliders|Unterwassergleiter|audio=0|video=0}}
* [https://escholarship.org/uc/item/1c28t6bb#page-7 Underwater Glider System Study], Scripps Institution of Oceanography
* [https://www.youtube.com/watch?v=fPlmbqQYvk4 Video eines Unterwassergleiters]
* [https://www.youtube.com/watch?v=J3ViBke2ZQg Video zum Einsatzszenario eines Unterwassergleiters]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Unbemanntes Unterwasserfahrzeug]]
[[Kategorie:Ozeanografie]]
[[Kategorie:Marine]]

Unterwassergleiter - Versionsgeschichte

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