Der Test unter realen Bedingungen beginnt mit sogenannten Ballasttests. Das Team legt das SPIRULA-Fahrzeug ins seichte Wasser und justiert Lage und Auftrieb durch das Ein- bzw. Ausbauen von Gewichten. «Das Fahrzeug muss horizontal im Wasser liegen und soll einen leichten Auftrieb haben», erklärt Projektleiter Ralf Bachmayer (vorne).

SPIRULA erfolgreich in der Ägäis getestet

Diesen Mai ist das Tiefsee-Monitoring-System SPIRULA zum ersten Mal in einem richtigen Meer abgetaucht. Der Test auf der griechischen Insel Milos in der Ägäis verlief zur vollen Zufriedenheit der Entwicklungsgruppe um MARUM-Professor Ralf Bachmayer. Eine Fotoreportage.

Der 27. Mai 2025 ist ein guter Tag für die Entwicklungsgruppe um Ralf Bachmayer vom Innovationszentrum für Tiefsee-Umweltüberwachung in Bremen: Das 6-köpfige interdisziplinäre Team kommt mit seinem in den letzten Jahren entwickelten Tiefsee-Monitoring-System SPIRULA auf der griechischen Insel Milos in der Ägäis an. SPIRULA steht für SPiraling Intelligent Robotic Underwater monitoring pLAtform. Dieses Monitoring-System soll nun das erste Mal unter realen Bedingungen im Meer getestet werden.

Mensch und Material haben eine lange Reise hinter sich: Mit dem vollbepackten MiniVan von MARUM – dem Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen ging es durch Deutschland bis zum Hafen von Piräus und von dort mit der Fähre auf die Vulkaninsel Milos.

Paliochori Beach, wo die Tests des SPIRULA-Systems durchgeführt werden. — Der ruhige Schein trügt: Paliochori Beach, wo die Tests des SPIRULA-Systems durchgeführt werden, zeigt sich im Frühling sehr windig. Ausserdem liegt unter Milos, einer der Vulkaninseln des Ägäischen Inselbogens, in sechs bis acht Kilometern Tiefe eine Magmakammer, deren Power sich bis heute in Form von starken hydrothermalen Aktivitäten zeigt.

500 Meter von Paliochori Beach entfernt haben die SPIRULA-Entwicklerinnen und -Entwickler Studios für ihr «Basislager» gemietet.

Das Team richtet unter anderem eine Freiluftwerkstatt ein, wo das SPIRULA-System zusammengebaut und die Elektronik im Inneren des Fahrzeugs kontrolliert wird. Auf dem Bild prüfen die Software-Ingenieurin Monja Daub, die seit Anfang Jahr in Bachmayers Team u.a. für die Sensor-Daten-Verarbeitung und -Elektronik zuständig ist, und Postdoktorand Christian Meurer, ob alle Signale wie gewünscht «durchgehen». Währenddessen suchen die anderen Teammitglieder in der grossen Bucht nach einer geeigneten Teststelle und bauen die Plattform auf, die das SPIRULA-System ins offene Meer bringen wird.

Das Innere des SPIRULA-Fahrzeugs birgt viel selbstentwickelte Elektronik, unter anderem den Hauptprozessor, der für die Fahrzeugsteuerung gebraucht wird.
Der schwarze runde «Kopf» im Bildvordergrund ist das Hydrophon, das akustische Signale senden und empfangen kann und der Kommunikation und Navigation dient.

Nach zwei Tagen Vorbereitung und Checks wird das SPIRULA-System am Strand für den ersten Tauchgang zusammengebaut. Die Elektronik ist in schwarzen zylinderförmigen Behältern wasser- und druckdicht verpackt. Eine der drei Kameras ist im Glasdom rechts zu erkennen. Das Team spielt sich perfekt in die Hände: (v. r.) Softwareingenieurin Ankita Jadhav, Systems-Engineering-Student Jan Gümpel, Mechatronik-Ingenieur Árni Thor Thorgeirsson und Postdoktorand Christian Meurer, nicht auf dem Bild sind Projektleiter Ralf Bachmayer und Software- und Mechatronik-Spezialistin Monja Daub.

Die Funktionstüchtigkeit der Sensoren und das Sonar des SPIRULA-Fahrzeugs müssen im Wasser getestet werden. Das Fahrzeug wird richtig ballastiert und die Antriebe werden geprüft.

Die wasserdichte Transportkiste wird zum Arbeitstisch umfunktioniert für den Laptop, mit dem das SPIRULA-Fahrzeug über eine WiFi-Verbindung gesteuert wird. V. l.: Ankita Jadhav, Jan Gümpel, Monja Daub und Christian Meurer.

Auf der Plattform gibt es viele Kabel und Seile zu ordnen: Monja Daub verlegt das Netzwerk- und das Antennenkabel.

Árni Thor Thorgeirsson baut den SPIRULA-Lander zusammen und bringt Gewichte an, die den Lander am Boden halten. Fahrzeug und Lander sind mit einem optischen Glasfaserkabel verbunden.

Postdoktorand Christian Meurer forscht an der Universität Bremen zu nachhaltigen Monitoring-Systemen, wie SPIRULA eines ist, mit denen bei der CO2-Abscheidung und -Speicherung im Meeresboden Lecks entdeckt werden können. Die CO2-Sequestrierung könnte eine Möglichkeit sein, den Klimawandel zu verlangsamen – allerdings muss die Speicherung des Treibhausgases überwacht werden, um mögliche Leckagen und Veränderungen des Ökosystems zu entdecken.

Startbereit: Der SPIRULA-Lander ist aufgehängt und das -Fahrzeug auf der Plattform platziert, die von Systems-Engineering-Student Jan Gümpel konzipiert und gebaut wurde. Die Eigenentwicklung erweist sich als äusserst praktisch und vielfältig einsetzbar, weshalb sie von der Crew liebevoll Busy Beaver getauft wird. Durch die Aussparung in Busy Beaver's Boden kann man das SPIRULA-System ins Wasser lassen.
Nun heisst es: Alle Mann an Deck! Der Busy Beaver wird mit seiner kostbaren Fracht ins Wasser geschoben.

Ralf Bachmayer und Monja Daub setzen sich ins Schlauchboot und ziehen den Busy Beaver ins Meer hinaus.

An einer interessanten Stelle wird der Busy Beaver verankert.

Interessant ist die Stelle, weil sich am Boden eine Unterwasser-Bakterienmatte gebildet hat, erkennbar am heller wirkenden Wasser. Bakterienmatten entstehen an Stellen, wo das Meer hydrothermal aktiv ist. — Interessant ist die Stelle, weil sich am Boden eine Unterwasser-Bakterienmatte gebildet hat, erkennbar am heller wirkenden Wasser. Bakterienmatten entstehen an Stellen, wo das Meer hydrothermal aktiv ist – dort treten Gase wie Schwefel o.a. aus, die bestimmte Bakterien für ihre Chemosynthese nutzen. Das Aufspüren von austretendem Gas hat sich zu einer wichtigen Anwendung des SPIRULA-Systems entwickelt.

Dann der grosse Moment: Licht an, und das SPIRULA-Fahrzeug beginnt sich über dem Meeresboden schwebend fortzubewegen. Die Kamera im Glasdom nimmt die Umgebung auf, jene am Bauch den Meeresboden. Vorne messen die vier Sensoren Leitfähigkeit, Temperatur, Druck und Trübe des Wassers. Ein Fächersonar dient der akustischen Charakterisierung und Klassifizierung des Meeresbodens.

Die Aufnahmen der Kamera am Bauch des SPIRULA-Fahrzeugs sind hochaufgelöst und werden auch auf den Laptop am Strand übermittelt. So können die Forschenden das Geschehen in Echtzeit mitverfolgen und nötigenfalls korrigierend eingreifen. Alle Bild- und Sensor-Daten werden auch auf dem Fahrzeug selbst aufgezeichnet. Projektleiter Ralf Bachmayer ist sehr zufrieden mit dem Ergebnis: «Alles Wesentliche funktionierte gut.»

Nach einem langen Arbeitstag wird das SPIRULA-System an Land gebracht. Die Teammitglieder gönnen sich zur Besänftigung der mächtig knurrenden Mägen ein Abendessen in der Taverne. Zum Dessert gibt es einen perfekten Sonnenuntergang.

Das glückliche Team nach den erfolgreichen SPIRULA-Tests: (v. l.) Árni Thor Thorgeirsson, Monja Daub, Ankita Jadhav, Christian Meurer, Ralf Bachmayer, Solveig Bühring, Jan Gümpel

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