DARPA plant den Fortschritt der Unterwasser-3D-Druck-Betonbau für Marinehäfen

Die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) der Vereinigten Staaten sucht nach Beteiligung aus der Industrie und Hochschulen für eine neue Studie, die darauf abzielt, Unterwasser-3D-Druckbeton in flachen Meeres- und Küstengebieten zu realisieren, um kritische Hafenanlagen zu reparieren und zu bauen. Das Konzept sieht vor, dass das System direkt Meeresboden-Sand, Ton und Meerwasser nutzt, um die Abhängigkeit von speziellen Geräten und dem Transport externer Materialien bei traditionellen Unterwasserbauarbeiten zu verringern.

Zielrichtung auf Marinehäfen und maritime Anlagen

DARPA erklärt, dass es zwar bereits bestehende Technologien für den Unterwasserbetonbau gibt, diese jedoch komplex, kostspielig und umweltschädlich sind, was sie für Expeditionen oder militärische Einsätze ungeeignet macht. Der neue Ansatz zielt darauf ab, in Küstengewässern und in Tiefen von bis zu 100 Metern zu arbeiten, und könnte in Zukunft für den Bau von Häfen, Dämmen, künstlichen Riffen und anderen Einrichtungen verwendet werden. Er könnte auch zum Schutz von Unterwasseröl- und -gasleitungen sowie von Unterwasserkabeln dienen.

Das langfristige Ziel dieses Plans besteht darin, die Grundlage für ein "vollautonomes System mit tiefen Wasserarbeitsfähigkeiten" zu schaffen. Laut DARPA könnte das System in Zukunft direkt in der Nähe beschädigter maritimer Einrichtungen Reparaturen durchführen, um den logistischen Druck zu verringern und die Geschwindigkeit der Wiederherstellung im Kriegs- und Katastrophenfall zu erhöhen.

KI zur Bestimmung der Materialverhältnisse

Das Projekt plant auch den Einsatz von KI, um das optimale Verhältnis von Meerwasser und Sedimenten in verschiedenen maritimen Umgebungen zu bestimmen. Da die Bedingungen für Sand, Ton und Wasser an verschiedenen Standorten stark variieren, beeinflusst die Materialkombination direkt die Formgebung und Haltbarkeit des Betons. DARPA hofft, die Anpassungsfähigkeit der Baustellenarbeiten durch Algorithmen zu verbessern, anstatt sich auf eine feste Rezeptur zu verlassen.

Die US-Streitkräfte haben in den letzten Jahren ihre Investitionen in autonome Systeme erhöht, die von Luft- und Bodenplattformen bis hin zu Logistik und Ingenieursupport reichen. Während es bereits Tests für 3D-gedruckte Gebäude an Land gab, wird die Ausführung von Unterwasserarbeiten durch Robotersysteme weiterhin als neue technische Richtung angesehen.

Hintergrund ist die Alterung der maritimen Infrastruktur

DARPA fördert diese Forschung auch im Zusammenhang mit dem Problem der Alterung der maritimen Infrastruktur in den USA. Salzwasser, Feuchtigkeit, Stürme und Korrosion erodieren kontinuierlich Anlagen wie Docks, Brücken und Dämme, die sowohl alltägliche Logistikpunkte als auch wichtige marine Stützpunkte im Kriegsfall sind.

Öffentliche Berichte zeigen, dass der Zustand einiger maritimer militärischer Einrichtungen in den USA seit langem unter Druck steht. Ein Bericht aus dem letzten Jahr erwähnte, dass etwa 45 % der maritimen Einrichtungen der US-Küstenwache, einschließlich Docks und Liegeplätze, die erwartete Lebensdauer überschritten haben.

Neben diesem Unterwasserbauprojekt fördert DARPA auch eine andere frühere Studie, die versucht, die Alterung und Ausfallmuster von Betoninfrastrukturen über Jahrzehnte hinweg genauer vorherzusagen. Die Agentur hatte 2023 auch 10 Millionen US-Dollar an die Universität Colorado für eine fast fünfjährige Studie bereitgestellt, um zu erforschen, wie beschädigte Einrichtungen wie Flughäfen, Raketenabschussrampen und Marine-Docks eine "Selbstheilungs"-Fähigkeit ähnlich biologischer Systeme entwickeln können.

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