Unterwasser-Modem: Zwitschern wie die Delphine

04.04.2005
Wissenschaftlern der Technischen Universität haben ein Unterwassermodem entwickelt, das wie Delphine ständig den Frequenzbereich ändert, um den Nachhall-Effekt zu umgehen. Tsunami-Warnsysteme könnten so schneller greifen.

Schall breitet sich im Wasser 4,7 Mal so schnell aus wie in der Luft. Wale und Delphine nutzen Ultraschall zur Orientierung und zur Kommunikation. Einige Wale können sich im - vom Menschen nicht hörbaren - Bereich von 10 bis 40 Hz über bis zu mehr als 1.000 km "unterhalten".

Um übers Meer zu kommunizieren, blieben den Menschen bisher nur Satelliten und Unterwasserkabel - über eine halbe Million Kilometer sind davon verlegt und bilden immer noch das Rückgrat der modernen Kommunikation. Nicht auszudenken, wenn sie wie in Frank Schätzings Öko-Thriller "Der Schwarm" von Naturkatastrophen und seltsamen Meereswesen alle gekappt würden! Als im Herbst 2000 vor Indonesien das mit 39.000 km längste Glasfaserkabel riss, wurde die Internetverbindung zwischen Australien, Europa und Amerika sehr stark gestört.

Schwierigkeiten für eine mögliche menschliche Unterwasserkommunikation waren bisher: Einmal werden elektromagnetische und optische Signale im Wasser stark gedämpft, außerdem kommt es zum so genannten Nachhall-Effekt, wobei die Signale mannigfaltig reflektiert werden und sich gegenseitig überlagern.

Konstatin Kebkal und Rudolph Bannasch, zwei Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin, haben nun herausgefunden, wie Delphine den Nachhall-Effekt umgehen. Sie ändern nämlich bei ihrem zwitschernden Geplaudere ständig die Frequenz. Und so haben die TU-Forscher sich ans Werk gemacht und den Prototypen für ein ebenfalls dauernd die Frequenz änderndes "singendes Modem" entwickelt. Mit diesem wollen sie unter Wasser auf einer Distanz von 3,5 km Daten mit fünf Kilobit pro Sekunde (ein Zwölftel der ISDN-Geschwindigkeit) übertragen haben.

Ihr Ziel ist es, die dreifache Geschwindigkeit zu erreichen. Einsatz finden soll die Bionik (ein aus Biologie und Technik zusammengesetzter Begriff) unter anderem für Tsunami-Warngeräte und die Seebodenkartierung. Denn bei herkömmlichen Systemen dauere die Datenübertragung noch viel zu lange.

Eine ganze Serie zu einem bundesweit stattfindenden Bionik-Wettbewerb ist derzeit in "Der Spiegel" zu lesen. Einen von sechs mit 200.000 Euro dotierten Bionik-Preis erhielt auch das Forscherteam um Kebkal vom Bundesbildungs- und Forschungsministerium. (kh)

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