Die globale Kartierung von Meeresböden, Küstenstreifen und maritimen Ökosystemen ist lange nicht abgeschlossen. Gleichzeitig wächst die Bedeutung von Meeren, Seen und Flüssen für die Nutzung durch den Menschen: Öl- und Gasförderanlagen, Off-shore-Windparks oder Staumauern sind Beispiele für eine wachsende technische Infrastruktur unter Wasser, die regelmäßig überwacht werden muss. Vor diesem Hintergrund fand im September 2025 das einwöchige Vermessungscamp »Pramuka Field Work 2025« statt, das von der HafenCity Universität Hamburg (HCU) gemeinsam mit dem indonesischen Institut Teknologi Bandung (ITB) mit Sitz in Bandung (Java) initiiert wurde. Ziel der Forschungsmission war es, unterschiedliche Messverfahren in realer Meeresumgebung zu erproben, die Datenqualität unterschiedlicher Sensoren zu vergleichen und sämtliche Daten im Nachgang zu einem umfassenden Datenmodell zusammenzuführen. 

Die Gewässer rund um die indonesische Insel Pramuka bieten mit bis zu 12 Metern Sichttiefe ideale Bedingungen für Unterwasser-Messungen. »Wir wollten herausfinden, welche Datenqualität die einzelnen Sensortypen liefern und wie sich die Daten ergänzen. Vor allem LiDAR-Systeme bringen eine sehr hohe räumliche Auflösung. Damit können wir detaillierte 3D-Modelle von Unterwasserstrukturen erstellen«, sagt Prof. Dr.-Ing. Harald Sternberg, Leiter des Bereichs Hydrographie und Geodäsie an der HCU und Mitglied im FIG/IHO/ICA International Board on Standards of Competence for Hydrographic Surveyors and Nautical Cartographers (IBSC).

Erstmals kombinierte Daten von Drohnen- und Unterwasser-LiDAR

Das 34-köpfige Forschungsteam erfasste den gesamten Küstenstreifen der kleinen Insel mithilfe verschiedener Sensoren. Auch Testobjekte wurden in bis zu 10 Metern Tiefe installiert. Neben einem Multibeam-Sonarsystem (Fächer-Echolot) und einem Photogrammetrie-Sensor kamen zwei High-End-LiDAR-Systeme von Fraunhofer IPM zum Einsatz. Laserbasierte Messtechniken für Anwendungen unter Wasser gewinnen zunehmend an Bedeutung und ergänzen Daten klassischer akustischer oder kamerabasierter Messsysteme. Das Underwater LiDAR System ULi erfasst Objekte unter Wasser in 3D um ein Vielfaches präziser als beispielsweise Sonar-Systeme. Der Airborne Bathymetric Laser Scanner ABS ermöglicht räumlich hochauflösende bathymetrische Messungen aus der Luft. »In Indonesien wurden beide Systeme zum ersten Mal parallel eingesetzt, d.h. dieselbe Szene wurde zeitgleich aus der Luft und unter Wasser mit LiDAR erfasst. Die fusionierten Daten werden noch einmal genauer zeigen, wie leistungsfähig die Systeme sind«, sagt Prof. Dr. Alexander Reiterer, Abteilungsleiter am Fraunhofer IPM.

Öffentlich zugängliches 3D-Datenmodell

Die Aufbereitung und Auswertung der enormen Menge an Messdaten wird noch einige Monate in Anspruch nehmen. In das öffentlich zugängliche Datenmodell der Pramuka-Küste werden neben den generierten Messdaten auch Satellitendaten einfließen. Die Erkenntnisse aus dem Feldversuch wollen HCU und ITB nutzen, um weltweite Hydrographie-Standards weiter zu verbessern. Denn eines ist klar: Die Kartierung von Gewässern gewinnt aufgrund einer intensiveren wirtschaftlichen Nutzung an Bedeutung. Aber auch das gefährdete Ökosystem Meer – mit bedrohten Korallenriffen und Tonnen von auf der Meeresoberfläche treibendem Plastikmüll – hält Aufgaben für innovative Messtechnik bereit.