"Intelligenter" Anker hat Muschel als Vorbild

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) arbeiten an einem robotischen Ankersystem, das nach dem biologischen Vorbild einer Scheidenmuschel konzipiert ist.

„Unser ursprüngliches Ziel war es, einen leichtgewichtigen Anker zu entwickeln, der gesetzt und dann einfach wieder gelichtet werden kann – etwas, das mit konventionellen Geräten nicht möglich ist“, erklärt Anette Hosoi, außerordenliche Professorin für Maschinenbau am MIT. Die einfache Muschel wurde aufgrund ihrer leistungsstarken Grabmethode als Vorbild für den „intelligenten“ Anker „RoboClam“ gewählt. Das verspricht die Möglichkeit, den Anker auf dem Meeresboden beliebig neu zu positionieren. Außerdem soll er leicht wieder eingeholt werden können.

Leistungsfähige, leichtgewichtige Roboter-Anker sind nach Ansicht der Wissenschaftler beispielsweise dafür geeignet, kleine robotische U-Boote am Meeresboden zu verankern, die regelmäßig neu positioniert werden müssen, um Umweltbedingungen wie Strömungsgeschwindigkeiten und Wassertemperatur zu messen. Weiters wäre ein Gerät, das sich in den Meeresboden graben und dabei in eine bestimmte Richtung gelenkt werden kann, als Detonator für vergrabene Unterwasserminen geeignet. Die Basis für solche Systeme soll die etwa feuerzeuggroße RoboClam bilden, die in Zusammenarbeit mit Ingeneuren des Unternehmens Bluefin Robotics, einem Anbieter von autonomen Unterwasserfahrzeugen, entwickelt wird. Die Leistungsfähigkeit des Roboter-Ankers, der mithilfe eines großen Apparats aus Druckreglern, Kolben und weiteren Elementen gesteuert wird, wollen die Forscher nun austesten.

Die RoboClam soll an ihr natürliches Vorbild heranreichen, die Amerikanische Scheidenmuschel (Ensis directus). Sie wird von den Forschern als „Ferrarri der Unterwasser-Gräber“ bezeichnet. Die rund 20 Zentimeter langen Tiere können sich dabei rund einen Zentimeter pro Sekunde bewegen, so Projektmitarbeiter Amos Winter. Außerdem können sie Tiefen von 70 Zentimetern erreichen, was sie ebenfalls zu guten Vorbildern für Anker mache. Das liegt nicht zuletzt am Verhältnis der Ankerkraft, mit der die Tiere einem Losreißen widerstehen, zur für das Verankern aufgewendeten Energie. „Scheidenmuscheln schlagen alles, inklusive den besten Ankern, um mindestens den Faktor zehn“, sagt Winter. Dafür ist offenbar der spezielle Grabmechanismus der Tiere verantwortlich. Durch schnelles Auf- und Abbewegen ihres Fußes und Öffnen und Schließen der Schale machen Scheidenmuscheln den Sand in ihrer Umgebung zu einer Art Treibsand. Dadurch sinkt der Widerstand des Mediums, wodurch sich die Tiere deutlich leichter bewegen können, so die Beobachtung der Forscher.