Tauchen hat ein hartes Budget: das Gas in der Flasche. Ein weicher Roboter-Exosuit für den Flossenschlag scheint dieses Budget um bis zu 30% zu verschieben — und die Zahl, auf die es ankommt, ist nicht die Geschwindigkeit, sondern wie viel man atmet.

Ein Focus-Artikel in Science Robotics unter Leitung von Wu Xinyu am Shenzhen Institute of Advanced Technology (Teil der Chinesischen Akademie der Wissenschaften) fasst den Stand unterwasserfähiger Exoskelette zusammen. Im Zentrum steht PEAKED — Performance-Enhancing Assistive Kicking Exosuit for Diving — ein weicher Hüft-Exosuit, der sowohl Hüftflexion als auch -extension unterstützt, also genau die beiden Richtungen, in denen Wasser dem Flossenschlag widersteht.

In früheren Humanexperimenten senkte die Unterstützung das Atemminutenvolumen (RMV, das pro Minute geatmete Gasvolumen) um 29,77% beim Flatterbeinschlag, um 25,70% beim Froschbeinschlag und um 18,35% beim Unterwasserlaufen. Ein separates Unterwasser-Knieexoskelett erreichte 22,7%. Die Werte stammen von unterschiedlichen Geräten und Bewegungsmustern; der Artikel selbst betont, dass der Nutzen je nach Aktivität variiert und keine universelle Zahl ist.

Warum RMV die richtige Metrik ist: Sie bildet direkt auf den begrenzten Gasvorrat ab, anders als Muskelaktivierungsmessungen früherer Schwimm-Exoskelette. Was sie nicht leistet, ist der Nachweis längerer sicherer Tauchgänge — Ventilation ist kein metabolischer Aufwand, und Freiwassertests wurden nicht berichtet.

Das Designproblem ist der interessante Teil. An Land muss ein Exoskelett vor allem Gewicht tragen; unter Wasser nimmt der Auftrieb diese Aufgabe weg, und der Strömungswiderstand übernimmt — er wirkt in beide Richtungen, weshalb die Unterstützung nur einer halben Kick-Phase schlecht passt. Weiche Strukturen erlauben die großen, mehrdimensionalen Beinbewegungen verschiedener Flossentechniken, bringen aber Verhedderungsrisiken durch Kabelwege; starre Strukturen übertragen Drehmoment direkter, schränken aber Bewegung ein und passen besser zu repetitivem Flatterbeinschlag als zu Froschbeinschlag oder Laufen.

Praxis unter Wasser stellt Anforderungen, die ein Labortisch nicht kennt: Der Anzug muss neben Flaschen, Blei und Ausrüstung existieren, Aktuatorik und Elektronik müssen Druck überstehen, und er muss schnell abgehen — der Artikel nennt Reißkabel und Schnellverschlüsse in manchen Systemen, die im Notfall mehr zählen als jede Effizienzangabe.

Der nächste Schritt ist personalisierte Unterstützung. Aktuelle Muster sind teils von Land-Exoskeletten übernommen, teils von Hand abgestimmt; Human-in-the-Loop-Optimierung, bei der die Reaktion des Trägers die Parameter setzt, ist der naheliegende Weg. Asymmetrische Unterstützung beider Beine könnte zudem Rollungleichgewicht durch ungleich verteiltes Blei korrigieren, ohne Schub zu verlieren.

Ehrliche Zusammenfassung: eine glaubwürdige Senkung des Atembedarfs um 18 bis 30% je nach Flossentechnik, gezeigt in kontrollierten Humanversuchen — bei offenen Fragen zu Freiwasser-Validierung, Verhedderung und Notausstieg. Ein vielversprechendes Ergebnis, noch kein Produkt.

Quellen