Von der Unsicherheit zum Vorteil: WHOI startet neue Initiativen für Industriepartner

Forscher an Bord des Forschungsschiffs „Neil Armstrong“ des WHOI setzen Ozeanbeobachtungssysteme ein, um reale Umweltdaten zu sammeln. Diese Daten dienen der Unterstützung von operativen Entscheidungen, der Modellierung und der langfristigen Ozeanüberwachung. © WHOI

In der maritimen Wirtschaft ist Unsicherheit keine abstrakte Herausforderung. Sie ist ein direkter Treiber von Kosten, Risiken und Betriebsausfällen. Für Betreiber von Schiffen und Unterwasseranlagen hat diese Unsicherheit reale Konsequenzen: Infrastrukturausfälle, Herausforderungen für die Verteidigung, Betriebsunterbrechungen, Verzögerungen bei Genehmigungen, Sicherheitsrisiken und Kapital, das Bedingungen ausgesetzt ist, die schwer zu modellieren, zu bepreisen oder zu versichern sind.

Die Herausforderung liegt nicht in mangelndem Ehrgeiz oder fehlenden Investitionen. Vielmehr ist es nach wie vor schwierig, den Ozean unter realen Bedingungen zu beobachten, zu messen und zu testen. Für Organisationen, die auf See und in extremen Umgebungen tätig sind, entsteht dadurch eine anhaltende Diskrepanz zwischen Annahmen und tatsächlichem Wissen. Diese Diskrepanz zu schließen, ist naturgemäß schwierig. Unter der Meeresoberfläche und jenseits der Erdatmosphäre sehen sich die Betreiber mit spärlichen Daten, langen Feedbackschleifen, eingeschränktem Zugang und geringem Fehlerspielraum konfrontiert. In beiden Bereichen sind Annahmen kostspielig, und Glaubwürdigkeit wird nur durch Systeme erworben, die unter realen Bedingungen funktionieren.

An der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) prägt die Auseinandersetzung mit dieser Realität seit fast einem Jahrhundert unsere Arbeit. Unsere Erfahrung basiert auf der Datenerhebung in den anspruchsvollsten Umgebungen der Erde. Wir freuen uns nun darauf, unser ozeanografisches Wissen der Industrie zugänglicher zu machen – schließen wir gemeinsam eine der hartnäckigsten Lücken der blauen Wirtschaft, indem wir die Meeresforschung in praxisrelevante Erkenntnisse umsetzen.

WHOI OceanWorks: Ein Tor zur Zusammenarbeit in der Branche

WHOI OceanWorks wurde 2025 ins Leben gerufen, um als zentrale Anlaufstelle für die Zusammenarbeit mit der Industrie zu dienen. Es basiert auf der Erkenntnis, dass ein Großteil des in der Meereswissenschaft und -technologie angelegten Potenzials noch nicht genutzt werden kann, da die Wege zur Anwendung fragmentiert sind.

Seit Jahrzehnten entwickelt das WHOI fortschrittliche Sensoren, autonome Systeme und Vorhersagemodelle. Viele dieser Innovationen befinden sich in einer schwierigen Grauzone: Sie sind zu anwendungsbezogen für akademische Fördermittel, zu früh entwickelt oder zu komplex für private Investoren und lassen sich nur schwer in operative Umgebungen integrieren.

OceanWorks schließt diese Lücke, indem es einen klaren und strukturierten Einstiegspunkt für die Zusammenarbeit mit der Branche bietet. Es verbindet Betreiber, Unternehmen und Entscheidungsträger direkt mit den Kompetenzen und der laufenden Forschung des WHOI. Durch die frühzeitige Verknüpfung wissenschaftlicher Expertise mit operativen Problemen ermöglicht es schnelleres Lernen, relevantere Tests und einen besseren Einblick in die Leistung unter realen Bedingungen.

Diese Entwicklung ist bereits in der Praxis sichtbar. Autonome Systeme wie die REMUS-Fahrzeuge von WHOI, die sich im Verteidigungsbereich bewährt haben und heute in der kommerziellen Meeresbodenkartierung und der Offshore-Energie weit verbreitet sind, ersetzen Annahmen durch hochauflösende Daten, die Risiken reduzieren, Zeitpläne verkürzen und Kosten senken.

Für Unternehmen eröffnet dies einen direkteren Weg zu umsetzbaren Erkenntnissen. Für das WHOI stellt es sicher, dass seine wissenschaftlichen Erkenntnisse dort Anwendung finden, wo sie die größte Wirkung erzielen.

Koordinierte Schiffsoperationen ermöglichen es den WHOI-Teams, ozeanografische Beobachtungen in realen Meeresumgebungen zu sammeln, zu verarbeiten und zu integrieren. © WHOI

Ocean IQ: Ein Konsortium zur Validierung in der Praxis

Das Ocean IQ Consortium wurde mit der klaren Erkenntnis gegründet: Keine einzelne Organisation, ob öffentlich oder privat, kann die gesamte Bandbreite an Daten, Modellen und Systemen, die für einen sicheren Betrieb auf See erforderlich sind, eigenständig finanzieren, testen und validieren. Es vereint Unternehmen, Technologieexperten und Forscher, die alle auf den Ozean angewiesen sind, auch wenn sich ihre Geschäftsmodelle, Zeitpläne und regulatorischen Rahmenbedingungen unterscheiden.

Anders als traditionelle Konsortien mit Fokus auf Produktentwicklung konzentriert sich Ocean IQ auf Evaluierung, Tests und den Austausch von Erkenntnissen. Mitglieder erhalten direkten Zugang zum Fachwissen, den Einrichtungen, Daten und Mitarbeitern von WHOI und können die Leistung unter realen Bedingungen bewerten. Für Branchenteilnehmer liegt der Wert in der frühzeitigen Erkenntnis, was funktioniert, was nicht und wo weitere Investitionen oder Überarbeitungen erforderlich sind.

Dies ist insbesondere in aufstrebenden Bereichen relevant, in denen Unsicherheit den Fortschritt einschränkt. Bei der marinen Kohlendioxidentfernung beispielsweise kombinieren die Überwachungsansätze des WHOI Sensoren, Modelle und Langzeitbeobachtungen, um reale Signale von natürlichen Schwankungen zu unterscheiden und so die Unsicherheit für Regulierungsbehörden, Versicherer und Investoren zu verringern.

Ocean IQ basiert auf ozeanwissenschaftlichen Erkenntnissen und richtet sich an Organisationen, die unter realen Bedingungen verlässliche Einblicke benötigen. Die Teilnehmer beantworten wichtige Fragen zu Risiko, Machbarkeit und Leistung, bevor sie Kapital investieren, Systeme skalieren oder die Implementierung vorantreiben.

Ozeanintelligenz: Daten in Entscheidungen umwandeln

Kernstück von OceanWorks und dem Ocean IQ-Konsortium ist das WHOI-Konzept der Ozeanintelligenz. Es integriert Beobachtungen, physikbasierte Modelle, fortgeschrittene Analysen und KI, um Bedingungen, Auswirkungen und Unsicherheiten in ozeanbeeinflussten Systemen zu verstehen.

Ozeanintelligenz basiert auf wissenschaftlichen Erkenntnissen, verfolgt aber einen praktischen Zweck. Sie macht Risiken in komplexen, abgelegenen Umgebungen verständlich, wo physikalische Prozesse, Bedingungen und Betriebsabläufe auf schwer simulierbare und kostspielige Weise zusammenwirken. Dank dieses besseren Verständnisses können Entscheidungsträger in kritischen Situationen mit größerer Sicherheit handeln. In der Schifffahrt und bei Offshore-Operationen beispielsweise wandeln Tools wie WhaleSpotter spärliche Beobachtungen in Echtzeit-Entscheidungshilfen um und tragen so dazu bei, das Risiko von Walkollisionen zu verringern und gleichzeitig die betriebliche Effizienz aufrechtzuerhalten.

Mit zunehmender Transparenz fließt auch das Kapital. Märkte reagieren auf verlässliche Daten, nachgewiesene Leistung und geringere Unsicherheit. Die Schließung der Investitionslücke im Bereich der Ozeane hängt nicht nur von skalierbaren Lösungen ab, sondern auch von der Generierung der notwendigen Daten, um Risiken zu verstehen und zu bewerten. Für Versicherer ermöglicht dies eine präzisere Risikobewertung. Für Betreiber senkt es Ausfallraten und verlängert die Lebensdauer von Anlagen. Für Infrastruktur- und Logistikunternehmen ermöglicht es eine Planung und Genehmigung auf Basis realer Betriebs- und Umweltbedingungen.

Der Ozean selbst ist nicht monetarisierbar. Entscheidend ist jedoch der Vorteil, den Entscheidungen unter Unsicherheit im Ozean bieten. Unzureichend geplante Aktivitäten erhöhen Risiko und Auswirkungen, während gut instrumentierte Maßnahmen die Leistung verbessern, Schäden reduzieren und die für eine umfassende Resilienz notwendigen Daten liefern. Branchenübergreifend bilden Sensorik, Modellierung und operative Erkenntnisse eine gemeinsame Grundlage für effektivere Entscheidungen.

Fähigkeiten, die durch extreme Bedingungen geprägt wurden

Die Relevanz von WHOI für die Schifffahrts-, Unterwasser- und Raumfahrtindustrie basiert auf Erfahrungen in Umgebungen, in denen Fehler reale Konsequenzen haben. Seine Fähigkeiten spiegeln jahrzehntelange Arbeit unter diesen Bedingungen wider:

• Sensoren, die so konstruiert sind, dass sie Druck, Korrosion und Biofouling widerstehen
• Autonome und robotische Plattformen, die für tiefe, abgelegene und GPS-freie Operationen entwickelt wurden
• Modelle, die Physik und maschinelles Lernen integrieren, um komplexe Ereignisse mit großen Auswirkungen vorherzusagen.
• Hardware, die auch unter extremen Bedingungen auf Anhieb zuverlässig funktionieren muss.

Diese Instrumente wurden nicht für den Markt entwickelt. Sie entstanden, weil die Meeresforschung sie benötigte. Genau dieser Ursprung macht sie so effektiv für den industriellen Einsatz.

Über OceanWorks und Ocean IQ erhalten Partner direkten Zugang zu diesen Fähigkeiten durch gezielte Projekte, gemeinsame Forschung und langfristige Zusammenarbeit mit dem Ziel, Erkenntnisse zu gewinnen und die Leistung zu verbessern.

Weltraumgestützte Systeme helfen bei der Erfassung, Übertragung und Integration von Ozeanbeobachtungen und verknüpfen so Fernerkundung mit Echtzeitanalysen und operativer Entscheidungsfindung. © NASA

Talente, die für Unsicherheit geschaffen sind

Über Werkzeuge und Daten hinaus liegt der Wert des WHOI in seinen Mitarbeitern. Dieser Wert resultiert aus einem integrierten Team, das Wissenschaftler, Ingenieure, Schiffsbesatzungen, moderne Fertigungs- und Maschinenbaubetriebe sowie wissenschaftliche Unterstützungsteams zu einer einzigen operativen Einheit vereint. Gemeinsam entwickeln, bauen, implementieren und betreiben sie Systeme unter realen Meeresbedingungen.

Diese Arbeitsweise hat sich über Jahrzehnte in Umgebungen mit geringer Datenverfügbarkeit und hohem Risiko entwickelt, in denen Fehler kaum toleriert werden. Konzepte werden schnell in die Fertigung und den Feldeinsatz überführt, wobei die Leistung unter realen Bedingungen bewertet wird. Das Ergebnis ist ein koordiniertes System, das schnellere Iterationen, einen zuverlässigeren Einsatz und ein besseres Verständnis der Leistung dort ermöglicht, wo es am wichtigsten ist. OceanWorks und Ocean IQ bieten der Industrie strukturierte Möglichkeiten, diese Kompetenz direkt zu nutzen.

Eine Einladung zum Mitmachen

Der Erfolg der blauen Wirtschaft hängt von Lösungen und Entscheidungen ab, die sich unter realen Meeresbedingungen bewähren.

Ausgehend von unserer Mission, die unabhängige Meeresforschung voranzutreiben, setzt WHOI seine Kompetenzen ein, um reale Herausforderungen zu bewältigen, indem es Forschung, Entwicklung und Betrieb direkt mit den Bedürfnissen der Industrie verbindet.

Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, frühzeitig aktiv zu werden, die relevanten Aspekte zu testen und Entscheidungen auf Basis von Fakten zu treffen. OceanWorks bietet einen direkten Zugang zu den Möglichkeiten des WHOI. Ocean IQ ermöglicht die Zusammenarbeit mit anderen, um unter realen Bedingungen zu evaluieren und zu validieren.

Die Teams des WHOI integrieren Meeresbeobachtungen, fortschrittliche Instrumente und Datenerfassung, um die Lageerfassung und Entscheidungsfindung in komplexen Meeresumgebungen zu unterstützen. © WHOI