Roboter eröffnen neue Möglichkeiten, menschliche Einschränkungen zu überwinden und Arbeitsabläufe sowohl effizienter als auch qualitativ hochwertiger zu gestalten – auch unter Wasser. Tethys Robotics, ein innovatives Startup der ETH Zürich, ist in diesem Jahr bereit, um mit ihrem Unterwasserroboter durchzustarten.
In Ihrem letzten Bachelorjahr fassten acht Kollegen, allesamt Studenten der ETH Zürich, ein Projekt ins Auge, um neben dem theoretischen Studium ihr Wissen in eine praktische Anwendung einfliessen zu lassen. Innerhalb eines halben Jahres hatten sie Zeit, einen Unterwasserroboter zu bauen, um danach als erstes Schweizer Team an der MATE International ROV Competition 2019 in Kingsport, Tennessee, teilzunehmen. Dies ist einer der grössten Wettbewerbe im Bereich der Unterwasserrobotik, an dem sich Studententeams der ganzen Welt messen. Die ETH, vor allem das Autonomous Systems Lab, bot ihnen einen idealen Rahmen und Support für ihr ehrgeiziges Projekt. «Neben dem Studium durften wir nachts während den ersten Monaten unseren Prototypen in Hallenbädern der Stadt Zürich testen – ein intensiver Start», erzählt Jonas Wüst, CEO, im Interview.
Überraschender Erfolg und neue Perspektiven
Als einziger Vertreter eines Binnenlandes war es recht überraschend, dass Schweizer Startup unter den Top 10 landete. Entsprechend bekundete das Schweizer Drohnen- und Robotikzentrum Interesse für eine längerfristige Zusammenarbeit, vor allem in Bereichen der sozialen Sicherheit bei Militär und Polizei. Da wurde klar, dass die Applikation eine Zukunft haben würde. Anfangs gab es keinen Businessplan, doch die Gründer fanden immer mehr Gefallen daran, ihr Produkt weiter für reale Anwendungen zu optimieren. Nach Abschluss des Masterstudiums fasste das Team den Entschluss, den Schritt in die Businesswelt zu wagen. Die Komplexität in der Robotik erfordert eine sehr grosse Interdisziplinarität, sodass schliesslich sieben Gründer verschiedener Fachrichtungen mit der Unterstützung des ETH-Fellowship unter dem Namen «Tethys-Robotics» starteten. Im letzten Jahr konnte das Startup «Wyss Zürich» überzeugen und darf nun auch auf dessen Unterstützung zählen.
Kompakte Unterwasserroboten bei schlechter Sicht
Unterwasserroboter, die mit fortgeschrittener Technik ausgestattet sind, werden heutzutage in vielen Bereichen eingesetzt, jedoch sind sie vor allem für industrielle Inspektionen bei Öl- und Gasförderung, im Bereich der erneuerbaren Energien wie im Offshore Wind oder bei Wasserkraft und bei militärischen Aufgaben gefragt. «Nicht jeder hat ein riesiges Schiff zur Verfügung, wie das heute im Offshorebereich Gang und Gäbe ist. Die grossen Geräte benötigen viel Personal und Ressourcen, um eingewässert zu werden», erklärt Jonas. Ziel des Startups war es, ein möglichst einfaches und kompaktes System zu entwickeln, welches mit wenig Personal bedient werden kann, aber die gleichen Fähigkeiten aufweist wie grössere Modelle. Die Lokalisation des Roboters im Wasser ist um einiges schwieriger als an Land oder in der Luft, da weder GPS noch Kamera verwendet werden. Stattdessen kommen Schallwellen zum Einsatz, die von verschiedenen Sensoren verarbeitet werden, sodass der Unterwasserroboter selbst navigieren kann. Die verwendete Sonartechnologie ist Ultraschall. So kann der Roboter, wie eine Fledermaus, ein 3D-Modell seiner Umgebung erstellen und sich in seiner Umwelt orientieren. In der Schweiz gibt es neben den Robotern von Tethys Robotics noch andere Tauchroboter-Technologien. Diese sind vor allem in klareren Gewässern unterwegs. Tethys hat sich auf trübe, turbulente Gewässer wie beispielsweise Flüsse mit Strömung spezialisiert, für welche es noch keine gute Lösung gab.
Technik im Einsatz
Mit Hilfe der speziellen Orientierungstechnik funktioniert der Roboter automatisch, ohne von aussen gesteuert zu werden. Beispielsweise kann er so vorprogrammiert werden, dass er eine bestimmte Fläche so auskundschaftet, dass er jeden Fleck in einem gewissen Bereich abfährt und fotografisch festhält. Sowohl 3D-Filme der Umgebung, als auch Fotogrammmetrie sind möglich. Mit einem eingebauten Greifarm kann der Roboter auch Personen oder kleinere Objekte ohne Probleme bergen. Selbst bei schlechter Sicht kann bis auf 300 Meter Tiefe und bei einer Fliessgeschwindigkeit von 1,5 m/Sekunde getaucht werden. (Bei einer solchen Fliessgeschwindigkeit könnten bereits schwächere Fahrzeuge mitgeschwemmt werden.)
«Das Schweizer Munitionsbergungsteam hat uns schon früh Vertrauen geschenkt, sodass wir anfangs stark im Search-and-Rescue-Bereich tätig waren», so Jonas. Für die Polizei stelle der Roboter eine grosse Hilfestellung in der Vermisstensuche dar. Jetzt wolle das Team den Hauptfokus jedoch auf erneuerbare Energien, vor allem auf die Wartung von Wind- und Wasseranlagen, die in Gewässern stehen, setzen. Vor allem im Offshore-Bereich sieht das Startup grosses Potenzial. «Wir sind überzeugt, dass erneuerbare Energien noch enormes Wachstumspotenzial haben. Was die «Predictive Maintenance» angeht, ist jedoch noch nicht für gute Lösungen gesorgt.» So müsse man auch bei beispielsweise Windrädern im Offshore-Bereich bereits im Voraus an die Wartungsarbeiten und Inspektionen denken. Unterwasserroboter wie die von Tethys’ würden eine preisgünstigere, schnellere, sicherere und effektivere Lösung bieten und so den ganzen Prozess unterstützen.
Auf dem Vormarsch in schwierigem Terrain
Einer der ersten Prototypen wurde von der Kampfmittelbeseitigung des Schweizer Militärs eingesetzt. Aufbauend auf diesen Erfahrungen wurde das Produkt immer weiterentwickelt. Anfangs 2024 wird ein Beta-Produkt getestet. Aus der resultierenden Ergebnissen und dem Kundenfeedback soll im nächsten Jahr der «Produkt-Launch» erfolgen. Ob Dienstleistung oder Produkteverkauf ist noch eine ausstehende Überlegung: «Gerade für ein Startup ist es natürlich von grossem Vorteil, den Draht zu den Kunden zu behalten und von Einsätzen bei Kunden zu lernen», erläutert Jonas die Vorteile des Dienstleistungsmodells. Eine grosse Challenge, welche sich dem Robotikbereich stellt, ist die Komplexität der Entwicklung. Oftmals seien die Produkte noch nicht perfekt, man müsse Leute finden, welche einem Produkt vertrauen, obwohl sie noch nicht das volle Verständnis von dessen Funktion haben. Gerade in der Anfangsphase braucht es dieses Vertrauen für Jungunternehmende sehr für die Weiterentwicklung der Ideen.
Roboter eröffnen neue Möglichkeiten, menschliche Einschränkungen zu überwinden und Arbeitsabläufe sowohl effizienter als auch qualitativ hochwertiger zu gestalten – auch unter Wasser. Tethys Robotics, ein innovatives Startup der ETH Zürich, ist in diesem Jahr bereit, um mit ihrem Unterwasserroboter durchzustarten.
In Ihrem letzten Bachelorjahr fassten acht Kollegen, allesamt Studenten der ETH Zürich, ein Projekt ins Auge, um neben dem theoretischen Studium ihr Wissen in eine praktische Anwendung einfliessen zu lassen. Innerhalb eines halben Jahres hatten sie Zeit, einen Unterwasserroboter zu bauen, um danach als erstes Schweizer Team an der MATE International ROV Competition 2019 in Kingsport, Tennessee, teilzunehmen. Dies ist einer der grössten Wettbewerbe im Bereich der Unterwasserrobotik, an dem sich Studententeams der ganzen Welt messen. Die ETH, vor allem das Autonomous Systems Lab, bot ihnen einen idealen Rahmen und Support für ihr ehrgeiziges Projekt. «Neben dem Studium durften wir nachts während den ersten Monaten unseren Prototypen in Hallenbädern der Stadt Zürich testen – ein intensiver Start», erzählt Jonas Wüst, CEO, im Interview.
Überraschender Erfolg und neue Perspektiven
Als einziger Vertreter eines Binnenlandes war es recht überraschend, dass Schweizer Startup unter den Top 10 landete. Entsprechend bekundete das Schweizer Drohnen- und Robotikzentrum Interesse für eine längerfristige Zusammenarbeit, vor allem in Bereichen der sozialen Sicherheit bei Militär und Polizei. Da wurde klar, dass die Applikation eine Zukunft haben würde. Anfangs gab es keinen Businessplan, doch die Gründer fanden immer mehr Gefallen daran, ihr Produkt weiter für reale Anwendungen zu optimieren. Nach Abschluss des Masterstudiums fasste das Team den Entschluss, den Schritt in die Businesswelt zu wagen. Die Komplexität in der Robotik erfordert eine sehr grosse Interdisziplinarität, sodass schliesslich sieben Gründer verschiedener Fachrichtungen mit der Unterstützung des ETH-Fellowship unter dem Namen «Tethys-Robotics» starteten. Im letzten Jahr konnte das Startup «Wyss Zürich» überzeugen und darf nun auch auf dessen Unterstützung zählen.
Kompakte Unterwasserroboten bei schlechter Sicht
Unterwasserroboter, die mit fortgeschrittener Technik ausgestattet sind, werden heutzutage in vielen Bereichen eingesetzt, jedoch sind sie vor allem für industrielle Inspektionen bei Öl- und Gasförderung, im Bereich der erneuerbaren Energien wie im Offshore Wind oder bei Wasserkraft und bei militärischen Aufgaben gefragt. «Nicht jeder hat ein riesiges Schiff zur Verfügung, wie das heute im Offshorebereich Gang und Gäbe ist. Die grossen Geräte benötigen viel Personal und Ressourcen, um eingewässert zu werden», erklärt Jonas. Ziel des Startups war es, ein möglichst einfaches und kompaktes System zu entwickeln, welches mit wenig Personal bedient werden kann, aber die gleichen Fähigkeiten aufweist wie grössere Modelle. Die Lokalisation des Roboters im Wasser ist um einiges schwieriger als an Land oder in der Luft, da weder GPS noch Kamera verwendet werden. Stattdessen kommen Schallwellen zum Einsatz, die von verschiedenen Sensoren verarbeitet werden, sodass der Unterwasserroboter selbst navigieren kann. Die verwendete Sonartechnologie ist Ultraschall. So kann der Roboter, wie eine Fledermaus, ein 3D-Modell seiner Umgebung erstellen und sich in seiner Umwelt orientieren. In der Schweiz gibt es neben den Robotern von Tethys Robotics noch andere Tauchroboter-Technologien. Diese sind vor allem in klareren Gewässern unterwegs. Tethys hat sich auf trübe, turbulente Gewässer wie beispielsweise Flüsse mit Strömung spezialisiert, für welche es noch keine gute Lösung gab.
Technik im Einsatz
Mit Hilfe der speziellen Orientierungstechnik funktioniert der Roboter automatisch, ohne von aussen gesteuert zu werden. Beispielsweise kann er so vorprogrammiert werden, dass er eine bestimmte Fläche so auskundschaftet, dass er jeden Fleck in einem gewissen Bereich abfährt und fotografisch festhält. Sowohl 3D-Filme der Umgebung, als auch Fotogrammmetrie sind möglich. Mit einem eingebauten Greifarm kann der Roboter auch Personen oder kleinere Objekte ohne Probleme bergen. Selbst bei schlechter Sicht kann bis auf 300 Meter Tiefe und bei einer Fliessgeschwindigkeit von 1,5 m/Sekunde getaucht werden. (Bei einer solchen Fliessgeschwindigkeit könnten bereits schwächere Fahrzeuge mitgeschwemmt werden.)
«Das Schweizer Munitionsbergungsteam hat uns schon früh Vertrauen geschenkt, sodass wir anfangs stark im Search-and-Rescue-Bereich tätig waren», so Jonas. Für die Polizei stelle der Roboter eine grosse Hilfestellung in der Vermisstensuche dar. Jetzt wolle das Team den Hauptfokus jedoch auf erneuerbare Energien, vor allem auf die Wartung von Wind- und Wasseranlagen, die in Gewässern stehen, setzen. Vor allem im Offshore-Bereich sieht das Startup grosses Potenzial. «Wir sind überzeugt, dass erneuerbare Energien noch enormes Wachstumspotenzial haben. Was die «Predictive Maintenance» angeht, ist jedoch noch nicht für gute Lösungen gesorgt.» So müsse man auch bei beispielsweise Windrädern im Offshore-Bereich bereits im Voraus an die Wartungsarbeiten und Inspektionen denken. Unterwasserroboter wie die von Tethys’ würden eine preisgünstigere, schnellere, sicherere und effektivere Lösung bieten und so den ganzen Prozess unterstützen.
Auf dem Vormarsch in schwierigem Terrain
Einer der ersten Prototypen wurde von der Kampfmittelbeseitigung des Schweizer Militärs eingesetzt. Aufbauend auf diesen Erfahrungen wurde das Produkt immer weiterentwickelt. Anfangs 2024 wird ein Beta-Produkt getestet. Aus der resultierenden Ergebnissen und dem Kundenfeedback soll im nächsten Jahr der «Produkt-Launch» erfolgen. Ob Dienstleistung oder Produkteverkauf ist noch eine ausstehende Überlegung: «Gerade für ein Startup ist es natürlich von grossem Vorteil, den Draht zu den Kunden zu behalten und von Einsätzen bei Kunden zu lernen», erläutert Jonas die Vorteile des Dienstleistungsmodells. Eine grosse Challenge, welche sich dem Robotikbereich stellt, ist die Komplexität der Entwicklung. Oftmals seien die Produkte noch nicht perfekt, man müsse Leute finden, welche einem Produkt vertrauen, obwohl sie noch nicht das volle Verständnis von dessen Funktion haben. Gerade in der Anfangsphase braucht es dieses Vertrauen für Jungunternehmende sehr für die Weiterentwicklung der Ideen.
