Wissenschaft leben

Mit dem Eisbrecher zum Wrack der „Endurance“

von Manuela Braun

Thomas Busche kann sich noch ganz exakt an den entscheidenden Moment erinnern. In den letzten Tagen hatte sich das Forschungsschiff „S.A.Agulhas II“ durch das mächtige Packeis des antarktischen Weddellmeers geschoben. Auf allen Decks war das permanente, allgegenwärtige Grollen zu hören, wenn die Eisschollen entlang der Schiffswände schrammten. Rund um die Uhr lief seit Tagen die Suche nach der „Endurance“, dem 1915 versunkenen Expeditionsschiff von Polarforscher Ernest Shackleton. Busche hatte gemeinsam mit Dmitrii Murashkin vom DLR an Bord des Eisbrechers täglich Aufnahmen des Radarsatelliten TerraSAR-X abgerufen und verarbeitet, damit für die „Endurance22-Expedition“ sichere Schiffsrouten durchs Eis geplant werden konnten. Und dann stand auf einmal ein Kollege da und hielt sein Handy hoch. Auf dem Bildschirm: ein Screenshot des Schiffsrumpfes der „Endurance“, 3008 Meter unter Wasser, aufgenommen von einem Tauchroboter. Das Wissenschaftsteam und die Schiffsbesatzung waren am 5. März 2022 damit zu erfolgreichen Entdeckern geworden, deren Fund weltweit für Schlagzeilen sorgte.

Polarregion wie auf einem fremden Planeten

Arbeiten auf dem Packeis - in einer der unzugänglichsten Gebiete der Erde. (Quelle: DLR)

Der Falklands Maritime Heritage Trust hatte für das Unterfangen ein interdisziplinäres Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern zusammengestellt. „Das Weddellmeer ist eine abgelegene Wildnis und nur wenige Wochen im Jahr überhaupt für Schiffe zugänglich“, sagt Thomas Busche vom DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme. „Die Region ist das unzugänglichste Gebiet auf der Erde.“ Viele Pinguine, viele Robben, nur wenige andere Vögel und kein Land in Sicht. Grundsätzlich herrschen während der Forschungsfahrt Temperaturen von minus fünf bis minus acht Grad Celsius, bei polaren Kaltlufteinbrüchen fällt das Thermometer auf minus 17 Grad Celsius. „Da überlegt man zwei Mal, ob man auf Deck seine Handschuhe auszieht.“ Bei Forschungsarbeiten auf dem Packeis selbst hat Busche andere Wissenschaftsteams unterstützt. „Man steht dort wirklich wie auf einem anderen Planeten."

Unterwegs durchs Packeis - die "S.A.Agulhas II" (Quelle: Falklands Maritime Heritage Trust und James Blake)

Ernest Shackleton hat seine Crew angeblich mit folgender Zeitungsanzeige gesucht: „Männer gesucht: Für riskante Reise. Niedrige Löhne, bittere Kälte, lange Monate in kompletter Dunkelheit, ständige Gefahr, sichere Rückkehr zweifelhaft. Ruhm und Ehre im Erfolgsfall.“ Ruhm und Ehre gab es dann nicht für die erfolgreiche Überquerung der Antarktis, sondern für das schiere Überleben. Zum letzten Mal hatte Frank Worsley, der Kapitän der „Endurance“, am 21. November 1915 die Koordinaten seines Schiffs notiert – da war Shackletons Plan, die Antarktis zu überqueren, bereits gescheitert, die „Endurance“ verlassen und fest im Griff des zerstörerischen Packeises. Eine private Expedition, die 2019 nach dem historischen Wrack suchte, musste aufgeben, als der Tauchroboter den Kontakt zum Schiff verlor und dichtes Packeis das Forschungsschiff einzuschließen drohte. Und auch der Erfolg der „Endurance22-Expedition“ war keineswegs garantiert.

Fernerkundung im Schichtdienst

Die Route durchs Packeis wurde mit Satellitendaten geplant, die DLR-Forscher an Bord auswerteten. (Quelle: Falklands Maritime Heritage Trust und James Blake)

„Die Eiseigenschaften im Weddellmeer sind sehr unterschiedlich - das reicht von sehr jungem Eis bis hin zu mehrjährigen Eisschollen“, sagt Busche, der am DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme die internationale wissenschaftliche Nutzung der TanDEM-X-Radarsatelliten koordiniert. „Und diese Unterschiede sind auf den Radaraufnahmen schwierig zu interpretieren.“ Dafür haben diese Satellitenaufnahmen aber einen einzigartigen Vorteil: Ihre Radarimpulse dringen untergehindert durch Wolken hindurch und können so - unabhängig von Wetter und Tageszeit - aktuelle Aufnahmen liefern. Und so fragte das Bremer Unternehmen „Drift and Noise“ bei Thomas Busche die Teilnahme an der Expedition an. Für den Fernerkundungsspezialisten, der mit einem Praktikum während seines Geographiestudiums und einer Diplomarbeit seine Laufbahn im DLR begann, und seinen Kollegen Dmitrii Murashkin vom DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung bedeutete dies: Verarbeitung und Auswertung der Satellitendaten für das Geo-Informationssystem an Bord und Schichtdienst auf der Schiffsbrücke.

„Mit unseren Karten konnten wir im Eisexperten-Team dann mit dem Schiffsmanager und dem Eispiloten die sicherste Strecke festlegen.“ Selbst der beste Eisbrecher sollte nicht versuchen, die stabilen Presseisrücken des Weddellmeers mit Gewalt zu durchqueren. Das Gefühl, die eigene Wissenschaft so operationell im Betrieb umzusetzen – das hat dem DLR-Wissenschaftlerteam große Freude bereitet. Freude, aber auch zugleich Nervenanspannung, wenn die beiden vor den Bildschirmen im Büro auf Deck 4 saßen. Haben die Satelliten die Aufnahmen durchgeführt? Konnten die Rohdaten aus dem All heruntergeladen werden? Fürs Datenteam gab es extra einen privilegierten Internetzugang an Bord. Geklappt hat alles erstaunlich gut, nur ein, zwei Mal gab es technische Probleme, sagt Busche.

Satellitenbilder mit Seegang

Geklappt hat es auch mit der Gewöhnung ans Leben auf dem Schiff. Ein Büro mit Wellengang bis zu fünf Metern. Eine Zweierkabine auf Deck 6 statt heimischer Wohnung. Temperaturen vom T-Shirt-Wetter am Starthafen in Kapstadt bis hin zum eisigen Polarwind im Weddellmeer. Schlafen und Arbeiten im Rhythmus der Expedition, bei der das Schiff mit seiner Position immer dem Arbeitsgebiet des Tauchroboters folgt. Busche hat Glück gehabt. „Nach ein, zwei Tagen hatte ich mich an den Seegang gewöhnt, auch wenn die Arbeit am Bildschirm bei Seegang schwierig war.“ Shackleton hielt vor mehr als hundert Jahren seine Mannschaft noch mit Fußballspielen und Laientheater auf dem Eis bei Laune, auf der „S.A. Agulhas II“ gab es für die knapp bemessene Freizeit einen Fitnessraum, zwei Salons, die Kaffeeküche und ein Tischtennis-Turnier im Hubschrauber-Hangar, wenn das Schiff von Packeis umschlossen ruhig driftete. Ansonsten haben die Entfernungen auf der über 130 Metern langen „S.A. Agulhas II“ mit ihren neun Decks für Bewegung gesorgt. Vier bis fünf Kilometer täglich hat Busche auf den Decks und Treppenhäusern des Schiffs zurückgelegt. Nur das Joggen auf dem Schiffsdeck selbst war aus Sicherheitsgründen nicht gestattet.

Das Wrack der "Endurance" - gut erhalten in über 3000 Metern Tiefe. (Quelle: Falklands Maritime Heritage Trust)

 

Dass die Expedition das legendäre Wrack in einem Suchgebiet von über 400 Quadratkilometern entdeckt hat, ist das Verdienst eines gut aufgestellten Teams und der erforderlichen Technik – aber auch der sicheren Routenführung, die die ausgewerteten Satellitenbilder des DLR ermöglichten. Auf den Filmaufnahmen, die der Tauchroboter aufs Schiff übertrug, liegt die „Endurance“ unfassbar gut erhalten auf dem Meeresgrund. Aus dem Dunkeln taucht gespenstisch das Heck mit dem Namen des Entdeckerbootes im Lichtkegel des Tauchroboters auf. Kleine Quallen und weiße Krabben sitzen auf der Reling und den Holzplanken der „Endurance“. So, wie das Schiff eingeschlossen im Packeis zum letzten Mal fotografiert wurde, so ruht es auch auf dem Meeresboden. Verändern wird sich dies nicht, denn als historische Stätte darf das historische Wrack nicht angetastet werden.

Am Ende der Welt

Es gibt aber noch einen zweiten Moment auf der Expeditionsreise, den Thomas Busche nicht vergessen wird. Auf der Rückreise nach Kapstadt ankerte die „S.A. Agulhas II“ vor der Insel Südgeorgien. Kapitän, Crew und Forschende setzten in kleinen Booten zur Ostküste der Insel zum Ort Grytviken hinüber. Eine stillgelegte Walfangstation am malerischen Fjord, eine Forschungsstation, ein kleines Museum mit dem nautischen Kalender des „Endurance“-Kapitäns und ein Friedhof. Darauf: das Grab von Polarforscher Ernest Shackleton, der im März 1922 dort bestattet wurde. „Dort zu stehen, das hat mich sehr bewegt“, sagt Busche.

 

Arbeiten beim DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme:

Unser Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme forscht an der Konzeption und Entwicklung neuer Techniken und Systeme zum Radar mit synthetischer Apertur. Dabei kommen seine Instrumente sowohl an Flugzeugen als auch auf Satelliten zum Einsatz. Es ist an einer Vielzahl an nationalen und internationalen Missionen beteiligt.

Dazu gehört beispielsweise die Radarmission TanDEM-X - zwei Radarsatelliten, die in einem ausgefeilten Zusammenspiel die Erde umkreisen und präzise Höheninformationen für digitale Höhenmodelle erfassen. Mit der Mission hat das Institut neue Standards in der Radarfernerkundung setzen können. Nun arbeitet es unter anderem an der nächsten Generation von Radarsatelliten für Klimaforschung und Umweltbeobachtung. 

 

Ebenfalls ein wichtiger Bestandteil der Institutsaufgaben: das Ausbilden junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Form von Praktika, Diplom- und Doktorarbeiten.

Offene Stellen an unserem Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme sind hier zu finden.

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