Das Tauchboot

Durch Simulationsstudien für Polarexpeditionen des Forschungsschiffs Polarstern trägt die Universität Hannover aktiv zur Erforschung der Meere bei. Die Erforschung der Meere findet aber nicht nur von Forschungsschiffen an der Meeresoberfläche aus statt, sondern auch unterhalb der Meeresoberfläche mit Hilfe von Forschungs-U-Booten. Ein begrenzender Faktor für die Tauchzeit von bemannten Unterwasserfahrzeugen ist dabei dessen Sauerstoffvorrat, sodass diese regelmäßig wieder auftauchen müssen.

Ziel ist es, ein Tauchboot zu bauen, das ohne Fernsteuerung auf den Grund eines ca. 40 cm tiefen Bassins (z. B. Aquarium) taucht, und dort für einen Zeitraum von möglichst genau 2 Minuten verweilt. Danach soll das Tauchboot selbstständig wieder auftauchen. Die Zeitmessung beginnt, wenn das Tauchboot nach dem Abtauchen den Boden berührt. Nach frühestens 1 Minute und spätestens nach Ablauf von 3 Minuten muss das Tauchboot wieder bis zur Wasseroberfläche aufgetaucht sein.

Aufgabenstellung als PDF
Icon Tauchboot Aufgabe

Anforderungen

Nach welche kriterien wird die aufgabe bewertet?
  • Das Tauchboot darf höchstens 30 cm x 10 cm x 10 cm (Länge x Breite x Höhe) groß sein.
  • Fernsteuerungen oder ähnliche Komponenten aus der Modellbautechnik dürfen nicht eingesetzt werden.
  • Das Tauchboot soll möglichst phantasievoll gestaltet sein.
  • Es dürfen keine pyrotechnische oder sonstige explosive Vorrichtungen verwendet werden.

Bewertung

Nach diesen Kriterien wird deine Lösung bewertet
  • Abweichung der gemessenen Tauchzeit von der Soll-Tauchzeit von 2 Minuten.
  • Originalität und technische Raffinesse des möglichst ungewöhnlichen Tauchmechanismus.

FAQs Tauchboot

Für den Wettbewerb muss jedes Boot einmal tauchen und dabei zeigen, dass es regelgerecht funktioniert.

Es soll, wenn es ins Wasser gelegt wird, zunächst auf den Boden des Bassins absinken (muss also nicht auf dem Wasser schwimmen). Von dort soll es selbständig nach Ablauf einer Zeit von minimal 1 min und maximal 3 min wieder auftauchen. Das Auftauchen endet dann damit, dass es „auf dem Wasser bzw. an der Wasseroberfläche schwimmt“.

Ja, auch das „Abwerfen“ von Ballast ist erlaubt, der Phantasie sind hier keine Grenzen gesetzt.

Die technische Realisierung des Tauchbootes bzw. des Mechanismus, der die (vorgeschriebene) Dauer des Tauchvorgangs regelt, ist weitestgehend freigestellt; allerdings ist eine Fernsteuerung bzw. jegliche Technik, die es erlauben würde, von aussen Einfluss auf die Dauer des Tauchvorgangs zu nehmen, nicht gestattet. Einen – nach Abtauchen des Tauchbootes – sich selbst überlassenen Microcontroller darf man also verwenden.

Darf unmittelbar vor dem Tauchgang des Bootes noch etwas an diesem verändert werden (z.B. Auffüllen eines Tankes mit Pressluft, Anzünden einer Kerze, Aufladen eines Kondensators, Spannen einer Feder, Aktivierung eines Mechanismus…)

Selbstverständlich darf vor dem Abtauchen des Tauchbootes noch ein Mechanismus in Gang gesetzt werden, so daß es nach der vorgeschriebenen Zeit wieder auftaucht. Die technische Realisierung ist dabei völlig freigestellt und der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt. Einzige Bedingung: es darf keine Fernbedienung verwendet werden. Das Wiederauftauchen des Bootes darf also nicht von außen irgendwie gesteuert sein, sondern es muss völlig selbstständig erfolgen.

Im Prinzip Nein; es dürfen keine Kabel oder sonstige Zuführungen zum abgetauchten Tauchboot führen. Das Tauchboot muss völlig autark sein. Allerdings darf das Tauchboot z.B. eine Batterie mitführen.

Wenn Flüssigkeiten direkt in das Wasser eingeleitet werden sollen, brauchen wir genaue Angaben darüber, um welche Flüssigkeit es sich dabei handelt. Nur, wenn es sich um unbedenkliche, d.h. ungiftige und farblose Flüssigkeiten handelt, können wir prinzipiell eine entsprechende Erlaubnis dazu geben. Es muss aber in jedem einzelnen Fall um Erlaubnis nachgefragt werden.