Deutschland — Zukunft der Seeminenabwehr — Eine Analyse aus rüstungstechnischer Sicht

Entwick­lun­gen in der AUV-Tech­nolo­gie
Bere­its im Jahr 2000 began­nen auf der Basis der NATO-Studie »Mar­itime Oper­a­tions 2015 Minewar­fare Advanced Con­cept Study (MO 2015 MW ACS)« erst­mals Aktiv­itäten zur Rolle von AUV in der Minen­ab­wehr. Erste Ein­satzvorstel­lun­gen gin­gen dahin, dass AUV als abge­set­zte Sen­sorträger in einem MCM Ver­bund inte­gri­ert wer­den kön­nen. Unab­hängig von der Träger­plat­tform sollen AUV Objek­te am Meeres­bo­den detek­tieren und klas­si­fizieren. Nach Auswer­tung der Mine-Like-Objects (MLO) an Bord der Träger­plat­tform kann von dort die Iden­ti­fika­tion mit einem geeigneten Sen­sor des AUV oder die Neu­tral­i­sa­tion des Objek­tes mit ein­er Bekämp­fungs­drohne (SEEFUCHS) ein­geleit­et wer­den.
Marineforum - Prinzip Minenjagd 2000
Prinzip Minen­jagd 2000

Der Ein­satz von AUV ist aber auch in con­tainer­isiert­er Form als stand-alone Lösung auf anderen Plat­tfor­men, die über eine Aus­setz- und Bergeein­rich­tung ver­fü­gen, möglich. Der oper­a­tive Gewinn für eine Ein­satz­gruppe beste­ht in der Ermit­tlung eines Unter­wasser­lage­bildes durch den AUV-Ein­satz.

AUV kön­nen aber auch von Land zur see­seit­i­gen Absicherung von Hafen­z­u­fahrten und Reeden einge­set­zt wer­den. Kon­tinuier­liche Ein­sätze im Rah­men der Routenüberwachung ergänzen das lokale UW-Lage­bild im Rah­men der Sicher­heitsvor­sorge.

Die beson­deren Vorzüge von AUV Ein­sätzen lassen sich wie fol­gt zusam­men­fassen:

  • Ressourceneinsparung und Zeit­gewinn, da MCM Ein­heit und AUV unab­hängig voneinan­der operieren kön­nen, ggf. Ein­satz mehrerer AUV,
  • Erhöhung der Flächen­leis­tung durch Ein­satz von Side Scan Sonaren im opti­malen Abstand zum Meeres­bo­den,
  • Risiko­min­imierung, da Boot und Besatzung minenge­fährdetes Gebi­et mei­den kön­nen,
  • Verdeck­ter Ein­satz für Aufk­lärungs- und Überwachung­sop­er­a­tion möglich.

Zunächst wurde die Entwick­lung eines AUV sowohl bei der Marine und im Rüs­tungs­bere­ich, aber auch bei der Indus­trie mit wenig Elan vor­angetrieben. Zu diesem Zeit­punkt waren alle Kapaz­itäten auf die Entwick­lung des Pro­jek­tes »Minen­jag­daus­rüs­tung 2000A« (MJ2000A) aus­gerichtet. MJ2000A sah im Kern fer­nges­teuerte Über­wasser­drohnen vor, die ein tiefen­vari­ables Schlepp­sonar zum Ein­satz brin­gen soll­ten. Trotz einiger tech­nol­o­gisch anspruchsvoller Entwick­lun­gen, wie die Nutzung von Small-Water­plane-Area Twin-Hull (SWATH)-Schiffen als Schlep­p­drohne oder die Entwick­lung eines Sed­i­mentsonars, wurde das Pro­jekt im Herb­st 2005 aufgegeben.

Inter­na­tion­al arbeit­en heute Fir­men in USA, Nor­we­gen, Frankre­ich, Schwe­den und Ital­ien an der prak­tis­chen Umset­zung der AUV-Tech­nolo­gie. In Deutsch­land ging ATLAS Elek­tron­ik (AE) mit der dänis­chen Fir­ma Mari­dan zusam­men. Mari­dan hat­te zu diesem Zeit­punkt bere­its ein autonomes Unter­wasser­fahrzeug zur Explo­ration von Dia­man­ten­vorkom­men für Südafri­ka entwick­elt. Im Jahr 2005 wurde zwis­chen Bun­de­samt für Wehrtech­nik und Beschaf­fung (BWB) und ATLAS Elek­tron­ik (AE) ein Ver­trag zum Bau eines Minen­ab­wehr-AUV-Demon­stra­tors geschlossen. Dieses Fahrzeug soll der Marine die gegen­wär­ti­gen Fähigkeit­en und zukün­fti­gen Kapaz­itäten von AUV aufzeigen. Grundgedanke war die Bere­it­stel­lung eines Fahrzeuges, das auss­chließlich mit am Markt ver­füg­baren Kom­po­nen­ten hergestellt wurde.

Erste Seev­er­suche mit einem Mari­dan 600 zeigten schon frühzeit­ig, dass man den richti­gen Weg eingeschla­gen hat­te. Die Fahrzeugtech­nik (Nav­i­ga­tion, Mis­sion­ss­teuerung, Energie­m­an­age­ment, etc.) befan­den sich auf einem dur­chaus oper­a­tionell nutzbaren Stand. Für einen Ein­satz in der Minen­ab­wehrrolle ist aber eine effiziente Sen­so­rausstat­tung Grund­vo­raus­set­zung.

Marineforum - Sea Otter Mk II (Atlas Elektronik)
Sea Otter Mk II
Bildquelle: Atlas Elek­tron­ik

AE entwick­elte im Rah­men des F&T Pro­jek­tes einen MCM-AUV-Demon­stra­tor weit­er und stellte mit dem SEAOTTER Mk II anlässlich der NATO Har­bour Pro­tec­tion Tri­als 2008 in Eck­ern­förde ein AUV vor, dass über ein Seit­en­sicht­sonar (Side Scan Sonar), ein Sub-Bot­tom-Pro­fil­er (SBP) und ein Fächer­lot (Multi­beam Echosounder) ver­fügte. Die Ergeb­nisse in dieser umfassenden Test­phase waren Erfolg ver­sprechend. In der Erweiterung der Sen­so­rausstat­tung ist auch die Inte­gra­tion eines Sonarg­erätes mit syn­thetis­ch­er Aper­tur (SAS) und in ein­er zukün­fti­gen Aus­baustufe der Ein­satz eines Sed­i­mentsonares möglich.

Allerd­ings gibt es bis jet­zt auch noch Defizite beim Ein­satz von AUV. Ein Punkt ist die bish­er eingeschränk­te Mobil­ität bei der automa­tis­chen Hin­dernisver­mei­dung. Ein weit­er­er die eingeschränk­te Datenüber­mit­tlung im Ein­satz. Die umfan­gre­iche Roh­daten­menge der Sonare kann nicht direkt vom getaucht­en AUV in der notwendi­gen Band­bre­ite über­mit­telt wer­den. Damit ist eine Auswer­tung der Aufk­lärungsergeb­nisse über lokalisierte Objek­te am Meeres­bo­den nicht ohne Zeitverzug möglich. Die Mess­dat­en wer­den bish­er in peri­odis­chen Abstän­den nach Auf­tauchen zum Posi­tion­s­ab­gle­ich an die Träger­plat­tform über­mit­telt und an Bord aus­gew­ertet. Ein Umpro­gram­mieren des AUV zur Relokalisierung und Klas­si­fizierung eines MLO ggf. mit einem anderen Sen­sor ist möglich. Es beste­ht aber auch die Möglichkeit, eine zweite Drohne (z.B. SEEFUCHS) zur Iden­ti­fika­tion einzuset­zen. Hier bedarf es noch weit­er­er Erfahrungswerte, um ein tak­tis­ches Konzept für den Ein­satz zu entwick­eln.

Zurzeit befind­et sich eine »Abschließende funk­tionale Forderung für Autonome Unter­wasser­fahrzeuge zur Kampfmit­te­lab­wehr im mar­iti­men Umfeld« (AF AUV) in der min­is­teriellen Mitze­ich­nung. In der Analy­sephase zur Erstel­lung der AF AUV wur­den die Forderun­gen an AUV konkretisiert. Das Spek­trum dieser Forderun­gen geht von »Detek­tion, Klas­si­fika­tion und Iden­ti­fika­tion von Objek­ten in Wasser­tiefen von 3 bis 300 m über die Aufze­ich­nung von geo­physikalis­chen Umwelt­pa­ra­me­tern – Rapid Envi­ro­men­tal Assess­ment (REA) – bis hin zur Aufk­lärung von Objek­ten im Hafen­bere­ich inklu­sive der Unter­suchung von ver­tikalen Struk­turen wie Dal­ben und Spund­wän­den.

In der Analyse zu dieser AF wurde klar, dass sich die Forderun­gen an ein AUV tech­nisch-wirtschaftlich nicht in einem einzi­gen Typ ver­wirk­lichen lassen.

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So ist die für ein MCM AUV zum Ein­satz bis 300 m Wasser­tiefe geforderte hohe Seeaus­dauer mit hoher Flächen­leis­tung nur von einem Fahrzeug­typ zu erbrin­gen, der eine Masse von ca. 1 to benötigt und somit für Oper­a­tio­nen in engen und begren­zten Gewässern eher nicht geeignet ist. Ander­er­seits ist eine große Such­streifen­bre­ite für AUV, die für Oper­a­tio­nen in engen Hafen­beck­en einge­set­zt wer­den, nicht sin­nvoll, da hier Sen­soren gerin­ger­er Reich­weite, aber sehr hoher Auflö­sung zur Iden­ti­fika­tion von UW-Kon­tak­ten benötigt wer­den. Ein Fahrzeug für Hafen­beck­en ist wiederum zum Ein­satz in sehr flachem Wass­er und im Vorstrand­bere­ich nicht geeignet, da es sich zur Ein­hal­tung ein­er gewis­sen Such­streifen­bre­ite zu nahe an der Wasser­ober­fläche bewe­gen müsste und dadurch die zur Erzielung der Klas­si­fizierung benötigte Lauf­sta­bil­ität nicht gewährleis­tet ist. Gle­ich­wohl sind Syn­ergien hin­sichtlich ein­heitlich­er Fahrzeugführungssoft­ware, Ein­satz­pla­nung und Ein­satzauswer­tung, ein­heitlich­er Energiev­er­sorgungskonzepte, Bedi­enung, Han­dling und Aus­bil­dung für alle drei Fahrzeug­typen möglich.

Die AF AUV stellt die Weichen für die mit­tel­fristige Rüs­tungs­pla­nung. So ist auf der Basis des F&T Demon­stra­tors SEAOTTER Mk II eine Pro­jek­tierung für ein MCM AUV zum Ein­satz bis 300 m ab 2010 vorge­se­hen. Für die Beschaf­fung eines ersten Los­es von 5 MCM AUV zur Inte­gra­tion auf MiJ-Booten Kl 332 sind Haushaltsmit­tel ab 2012 einge­plant.

Marineforum - REMUS (US Navy)
REMUS
Bildquelle: US Navy

Zum Ein­satz in sehr flachem Wass­er – Very Shal­low Water (VSW) – und im Vorstrand­bere­ich wurde bei der WTD 71 das AUV REMUS 100 der Fa. Hydroid (USA) erprobt. Seit 2007 kommt dieses AUV bei den Aus­bil­dungsvorhaben der Minen­taucherkom­panie regelmäßig zum Ein­satz. Es entspricht in allen Funk­tio­nen den Forderun­gen an ein AUV für die Absuche großer Flächen in flachem Wass­er. Dieses AUV ist auf dem Welt­markt ver­füg­bar. Die Rüs­tungs­pla­nung sieht die Beschaf­fung von 6 Sys­te­men in den Jahren 2011 bis 2013 im Wege ein­er Kau­flö­sung vor.

Für den Bere­ich »Detek­tion, Klas­si­fika­tion und Iden­ti­fika­tion von Objek­ten im Hafen­bere­ich « wer­den in F&T Stu­di­en die Ver­wend­barkeit­en von zwei UW-Drohnen unter­sucht.

Ein möglich­es Fahrzeug für den Hafenein­satz ist der als Demon­stra­tor gebaute, tor­ped­oför­mige DAVID der Fa. Diehl BGT Defence. Dieses AUV soll sich in der Endaus­baustufe vor allem durch eine hohe Manövri­er­fähigkeit ausze­ich­nen. Ins­beson­dere soll Ver­tikalfahrt (Hov­ern) auch bei größer­er Strö­mung möglich sein. Dieses Fahrzeug wird zurzeit mit geeigneter Sen­sorik aus­ges­tat­tet. Eine Prü­fung unter Ein­satzbe­din­gun­gen ste­ht noch aus.

Marineforum - Marineforum - Seewolf
DAVID See­wolf

Das AUV SEEWOLF von AE ist die Weit­er­en­twick­lung der Minen­ver­nich­tungs­drohne aus dem abge­broch­enen Pro­jekt MJ2000A und wird eben­falls als autonomes UW-Fahrzeug zur Absuche von Hafen­beck­en, Liege­plätzen und Hafen­z­u­fahrten unter­sucht. Während der NATO Har­bour Pro­tec­tion Tri­als 2008 in Eck­ern­förde zeigte der SEEWOLF annäh­ernd die Leis­tung, die den Anforderun­gen der AF AUV entsprechen. Gle­ichzeit­ig wird eine kom­pat­i­ble Ausle­gung der Ein­satz­pla­nungs-, Ein­satzführungs- und Auswerte­soft­ware für SEAOTTER und SEEWOLF angestrebt wer­den.

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Entwick­lungs­be­darf bei AUV für den Hafenein­satz beste­ht unab­hängig von dem ver­wen­de­ten Fahrzeug für die Sen­sorik. Zur sicheren Klas­si­fizierung und Iden­ti­fizierung von Kampfmit­teln, die im Hafen­bere­ich auch aus­ge­sprochen klein sein kön­nen (z.B. Haft­ladun­gen) wird über die han­del­süblichen Sonare und Videokam­eras hin­aus ein entsprechend hochau­flösendes 3D-Sonar (akustis­che Kam­era) benötigt. Das tech­nis­che Risiko für eine solche Entwick­lung wird als ger­ing bis mit­tel eingestuft, da das notwendi­ge Know-how aus der Medi­zin- und Werk­stofftech­nik in Verbindung mit der klas­sis­chen Sonartech­nolo­gie vorhan­den ist.

Wenn sich die pos­i­tiv­en Ergeb­nisse der F&T Stu­di­en in der Pro­jek­tierungsphase bestäti­gen, wird mit der Ein­führung eines MCM-AUV ab 2012 die Minen­jagd einen großen Schritt vor­ange­bracht. Gle­ichzeit­ig wird die Wirk­samkeit des Minen­tauchere­in­satzes im flachen Wass­er und bei der Großflächen­suche mit der geplanten Beschaf­fung des REMUS 100 ab 2011 erhe­blich gesteigert.