Im Mittelmeer, südöstlich von Sizilien, ist seit heute deutlich mehr Verkehr als üblich. Fünf U-Boote, insgesamt zwölf Zerstörer, Fregatten und Versorgungsschiffe sowie 15 Flugzeuge und Hubschrauber sind beim Großmanöver Proud Manta im Einsatz. Das Ziel der NATO-Übung: Das Aufspüren feindlicher U-Boote zu trainieren. Zu diesem Zweck inszenieren die Militärs ein regelrechtes Katz-und-Maus-Spiel, bei dem die U-Boot-Kapitäne aus Frankreich, Italien, Spanien, Griechenland und der Türkei abwechselnd Jäger und Gejagte sind.
Kevin Lepage, Sonarexperte vom NATO-Unterwasserforschungszentrum in La Spezia, verfolgt das Manöver an Bord der 93 Meter langen Fregatte Alliance, einem mit Labors und Messtechnik vollgestopften Forschungsschiff der NATO.
"Der Fokus liegt auf der U-Boot-Aufklärung in seichten Küstengewässern. Wir werden mobile Sensorbojen verwenden und autonome Unterwasserfahrzeuge mit Sonarantennen im Schlepptau. Auf diese Weise wollen wir ein intelligentes Überwachungsnetzwerk errichten, das registriert, was sich Unterwasser abspielt. "
In Küstennähe ist das eine besondere Herausforderung. Denn wo der Meeresboden von Felsbrocken übersäht ist, das von der Brandung aufgewühlte Wasser Luftblasen enthält und zudem noch der Unterwasserlärm von Industrieanlagen und Schiffen alles übertönt, laufen die akustischen Verfahren zum Aufspüren von U-Booten schnell ins Leere.
Die tastenden Schallwellen eines aktiven Sonars werden von Unterwasserobjekten gestreut, wie Radarwellen von Flugzeugen. Doch während der Himmel hinter einem Flugzeug leer ist, wimmelt es am Meeresboden nur so von Störsignalen, erklärt Kevin Lepage.
"Es ist, als versuchen sie, im Wald einen Bären zu finden. Es gibt eine Menge Dinge da draußen, die unsere Sicht trüben."
Um den Durchblick zu bekommen, erproben Kevin Lepage und seine Leute multistatische Sonarsysteme. Dabei werden mehrere Sende- und Empfangsmodule miteinander gekoppelt, um Störsignale zu eliminieren.
Das Herzstück der vernetzten U-Boot-Jagd bilden zwei viereinhalb Meter lange Mini-U-Boote. Jeder der torpedoförmigen Roboter hat ein 27 Meter langes Kabel mit Unterwassermikrofonen im Schlepptau, die Sonarreflexe aufschnappen. Als Schallquelle dient eine spezielle Unterwasserboje, die vor Ort ins Wasser gelassen wird. Eine weitere schwimmende Boje kommuniziert per Unterwassermodem mit den im Kilometerabstand patrouillierenden Mini-U-Booten und sendet deren Sonarbilder per Funk an das Forschungsschiff Alliance. Dort werden sie dann von einer Software zusammen gerechnet.
"Je mehr verschiedene Sensoren man hat, umso schwieriger wird es, ihre Daten zu einem aussagekräftigen Gesamtbild der Lage zu fusionieren. Damit das gelingt, müssen die schwimmenden Messfühler optimal positioniert sein. Und das gelingt nur, wenn die Unterwasser-Roboter ihren Kurs selbstständig ändern und untereinander abstimmen."
Dass das Ganze im Prinzip funktioniert, haben Praxistests mit einem vereinfachten multistatischen Sonarsystem im vergangenen Sommer gezeigt. Der Effekt ist beeindruckend. Im weißen Nebel der Sonarreflexe werden auf einmal die Bahnen eines U-Bootes sichtbar, das im Flüstermodus die Küste entlang schleicht. Ob die vernetzte Überwachung auch bei rauer See im Winter klappt, müssen die aktuellen Tests jetzt zeigen. Die beiden Mini-U-Boote jedenfalls sind so programmiert, dass sie verdächtige Objekte automatisch verfolgen.
Damit die bis 26. Februar dauernden Sonarexperimente im Mittelmeer keine Meeressäuger gefährden, überwachen die Unterwasserakustiker aus La Spezia außerdem kontinuierlich, ob gerade Wale in der Region unterwegs sind. Mit Mikrophonen bestückte Unterwassergleiter belauschen die Gesänge der Riesen vor der Küste Siziliens – und registrieren, wie sie auf die zusätzliche Lärmbelästigung durch die Operation Proud Manta reagieren.
Kevin Lepage, Sonarexperte vom NATO-Unterwasserforschungszentrum in La Spezia, verfolgt das Manöver an Bord der 93 Meter langen Fregatte Alliance, einem mit Labors und Messtechnik vollgestopften Forschungsschiff der NATO.
"Der Fokus liegt auf der U-Boot-Aufklärung in seichten Küstengewässern. Wir werden mobile Sensorbojen verwenden und autonome Unterwasserfahrzeuge mit Sonarantennen im Schlepptau. Auf diese Weise wollen wir ein intelligentes Überwachungsnetzwerk errichten, das registriert, was sich Unterwasser abspielt. "
In Küstennähe ist das eine besondere Herausforderung. Denn wo der Meeresboden von Felsbrocken übersäht ist, das von der Brandung aufgewühlte Wasser Luftblasen enthält und zudem noch der Unterwasserlärm von Industrieanlagen und Schiffen alles übertönt, laufen die akustischen Verfahren zum Aufspüren von U-Booten schnell ins Leere.
Die tastenden Schallwellen eines aktiven Sonars werden von Unterwasserobjekten gestreut, wie Radarwellen von Flugzeugen. Doch während der Himmel hinter einem Flugzeug leer ist, wimmelt es am Meeresboden nur so von Störsignalen, erklärt Kevin Lepage.
"Es ist, als versuchen sie, im Wald einen Bären zu finden. Es gibt eine Menge Dinge da draußen, die unsere Sicht trüben."
Um den Durchblick zu bekommen, erproben Kevin Lepage und seine Leute multistatische Sonarsysteme. Dabei werden mehrere Sende- und Empfangsmodule miteinander gekoppelt, um Störsignale zu eliminieren.
Das Herzstück der vernetzten U-Boot-Jagd bilden zwei viereinhalb Meter lange Mini-U-Boote. Jeder der torpedoförmigen Roboter hat ein 27 Meter langes Kabel mit Unterwassermikrofonen im Schlepptau, die Sonarreflexe aufschnappen. Als Schallquelle dient eine spezielle Unterwasserboje, die vor Ort ins Wasser gelassen wird. Eine weitere schwimmende Boje kommuniziert per Unterwassermodem mit den im Kilometerabstand patrouillierenden Mini-U-Booten und sendet deren Sonarbilder per Funk an das Forschungsschiff Alliance. Dort werden sie dann von einer Software zusammen gerechnet.
"Je mehr verschiedene Sensoren man hat, umso schwieriger wird es, ihre Daten zu einem aussagekräftigen Gesamtbild der Lage zu fusionieren. Damit das gelingt, müssen die schwimmenden Messfühler optimal positioniert sein. Und das gelingt nur, wenn die Unterwasser-Roboter ihren Kurs selbstständig ändern und untereinander abstimmen."
Dass das Ganze im Prinzip funktioniert, haben Praxistests mit einem vereinfachten multistatischen Sonarsystem im vergangenen Sommer gezeigt. Der Effekt ist beeindruckend. Im weißen Nebel der Sonarreflexe werden auf einmal die Bahnen eines U-Bootes sichtbar, das im Flüstermodus die Küste entlang schleicht. Ob die vernetzte Überwachung auch bei rauer See im Winter klappt, müssen die aktuellen Tests jetzt zeigen. Die beiden Mini-U-Boote jedenfalls sind so programmiert, dass sie verdächtige Objekte automatisch verfolgen.
Damit die bis 26. Februar dauernden Sonarexperimente im Mittelmeer keine Meeressäuger gefährden, überwachen die Unterwasserakustiker aus La Spezia außerdem kontinuierlich, ob gerade Wale in der Region unterwegs sind. Mit Mikrophonen bestückte Unterwassergleiter belauschen die Gesänge der Riesen vor der Küste Siziliens – und registrieren, wie sie auf die zusätzliche Lärmbelästigung durch die Operation Proud Manta reagieren.