Weltweit ertrinken nach WHO-Angaben jährlich rund 300.000 Menschen - mehr als doppelt so viele wie durch Brände oder Verbrennungen. Das ist keine abstrakte Zahl: Ertrinken gehört laut WHO zu den zehn häufigsten Todesursachen bei Kindern und Jugendlichen, und mehr als 90 Prozent aller Fälle ereignen sich in Ländern mit niedrigem oder mittlerem Einkommen. Die Reaktionszeit entscheidet über Leben und Tod. Genau hier setzt ein neues Forschungsprojekt an - mit einem Roboter, der buchstäblich übers Wasser läuft.
Von der Jagdspinne zum Rettungsgerät
Ein Forschungsteam des Shenzhen Institute of Artificial Intelligence and Robotics for Society (AIRS) und des Stevens Institute of Technology haben gemeinsam einen vierbeinigen Roboter entwickelt, der über das Wasser laufen, Ertrinkende aufspüren und sie retten kann. Das Gerät trägt den Namen QuadBoat und wurde im Juli 2026 als Preprint auf arXiv veröffentlicht.
Die biologische Vorlage ist die Jagdspinne (Dolomedes): QuadBoat orientiert sich an Jagdspinnen, die mit ihren acht Beinen über die Wasseroberflächen von Teichen, Seen und langsam fließenden Gewässern laufen können. Die Insekten nutzen dabei die Oberflächenspannung des Wassers aus und verteilen ihr Körpergewicht über ihre langen, wasserabweisenden Beine auf das Wasser, um nicht unterzugehen.
Der entscheidende Unterschied: Ein Roboter, der einen erwachsenen Menschen bergen soll, kann sich nicht auf Oberflächenspannung verlassen. Anders als Jagdspinnen nutzt QuadBoat keine Oberflächenspannung, um auf dem Wasser zu bleiben. Stattdessen setzt der Roboter auf konventionellen Auftrieb, während seine vier Beine Antrieb und Manövrierfähigkeit liefern.
Photo: Jelleke Vanooteghem / UnsplashTechnik im Detail: Beine als Antrieb und Stabilisator
Der QuadBoat besteht aus einem Zentralkörper und hat vier Beine, an deren Enden sich bootsförmige Füße befinden. Diese liefern den notwendigen Auftrieb, um den Roboter auf dem Wasser zu halten. Die Beine lassen sich einzeln durch Elektromotoren bewegen. Jeder Fuß verfügt über einen elektrischen Propellerantrieb an der Unterseite, der es dem Roboter ermöglicht, nicht nur über das Wasser zu laufen, sondern auch auf der Stelle zu manövrieren und Stabilität zu gewährleisten.
Die vier Ausleger-Rümpfe bieten zusammen einen Gesamtauftrieb von etwa 55 Kilogramm - genug, um eine bewusstlose Person zu tragen und zu transportieren.
Für die Steuerung kombinierten die Forscher zwei Regelungsansätze: Mittels eines auf inverser Kinematik basierenden Reglers und eines kaskadierten Model-Predictive-Control-(MPC)-PID-Reglers für die Gesamtbewegung kann QuadBoat Objekte auf der Wasseroberfläche präzise verfolgen und bergen. Das erlaubt dem System, Kurs und Körperhaltung gleichzeitig anzupassen - relevant, wenn eine Person im Wasser treibt und sich bewegt.
Die eigentliche Lücke: Bergen, nicht nur orten
Was QuadBoat von bestehenden Systemen unterscheidet, ist nicht die Sensorik, sondern die physische Bergungsfähigkeit. Die meisten heute eingesetzten unbemannten Oberflächenfahrzeuge (USVs) in Such- und Rettungsmissionen sind hauptsächlich darauf ausgelegt, Personen in Not zu orten oder sich ihnen zu nähern. QuadBoat ist darauf ausgelegt, einen Schritt weiterzugehen und Ziele physisch aus dem Wasser zu bergen.
QuadBoat soll hier eine Lücke zu autonomen Rettungsbooten schließen, die zwar ebenfalls Ertrinkende lokalisieren und an sie dicht heran manövrieren können, aber nicht in der Lage sind, sie zu bergen. Bisher bleibt die eigentliche Rettung - das Herausziehen einer Person aus dem Wasser - Aufgabe von Hubschrauberbesatzungen, bemannten Booten oder Rettungsschwimmern.
Das ist ein relevanter Unterschied für die Praxis: Ertrinken tötet innerhalb von 5 bis 10 Minuten. Ein Wasserroboter, der schneller vor Ort ist als ein Rettungsschwimmer, könnte Leben retten.
Wo der Roboter noch nicht steht
Die Forschenden sind in ihrer Einschätzung nüchtern. Die bisherigen Versuche fanden unter kontrollierten Bedingungen statt. Weitere Tests müssen folgen, um die Einsatzbereitschaft des Roboters bei Rettungseinsätzen in der Praxis zu belegen. Dann muss der Roboter auch bei höherem Wellengang, Strömungen und bei widrigem Wetter zeigen, inwieweit er bei Such- und Rettungsmissionen eingesetzt werden kann.
QuadBoat ist darauf ausgelegt, Menschen aus dem Wasser zu bergen, nicht nur sich ihnen zu nähern. In Pooltests hat er schwimmende Ziele drinnen und draußen verfolgt und aufgenommen - härtere reale Bedingungen stehen jedoch noch bevor.
Das ist keine Schwäche des Projekts, sondern der ehrliche Stand der Forschung. Zwischen Labordemonstration und zertifiziertem Rettungsgerät liegen typischerweise Jahre der Felderprobung, Normierung und Zulassung. Für die Industrie - insbesondere Hersteller von Rettungsausrüstung, autonomen Systemen und Unterwasserrobotik - ist QuadBoat dennoch ein Signal: Die Nachfrage nach Systemen, die nicht nur navigieren, sondern auch physisch eingreifen können, wächst.
Einordnung: Wo steht das Projekt im größeren Bild?
QuadBoat ist kein Einzelfall. Die Robotikforschung bewegt sich seit einigen Jahren systematisch aus der Fabrikhalle heraus in Umgebungen, die für Menschen gefährlich oder schwer zugänglich sind - Offshore-Anlagen, Katastrophengebiete, Gewässer. Was diese Projekte verbindet: Sie erfordern Kernkompetenzen aus der Industrieautomatisierung - Sensorik, KI-gestützte Objekterkennung, autonome Navigation, robuste Aktorik.
Die WHO hat den 25. Juli zum Welttag gegen das Ertrinken ernannt und fordert in ihrem Global Status Report on Drowning Prevention 2024 erstmals einen koordinierten globalen Aktionsplan. Die aktuellen Daten aus dem Jahr 2021 dokumentieren weltweit 295.210 Todesfälle durch versehentliches Ertrinken und unterstreichen damit eine der am stärksten unterschätzten, dabei jedoch vollständig vermeidbaren Todesursachen unserer Zeit.
Für Unternehmen, die in autonome Systeme investieren, ist die Botschaft klar: Der Markt für Rettungsrobotik ist kein Nischenthema mehr. Er ist Teil eines breiteren Trends zur Automatisierung gefährlicher Tätigkeiten - mit gesellschaftlichem Rückenwind und wachsendem regulatorischen Druck.
Wie funktioniert der QuadBoat technisch?
Der QuadBoat hat vier Beine, an deren Enden bootsförmige Ausleger-Rümpfe sitzen. Diese liefern Auftrieb, während Elektromotoren und Propeller an jedem Fuß Antrieb und Manövrierfähigkeit ermöglichen. Die Steuerung kombiniert inverse Kinematik mit einem kaskadierten MPC-PID-Regler.
Wer hat den QuadBoat entwickelt?
Ein Forschungsteam des Shenzhen Institute of Artificial Intelligence and Robotics for Society (AIRS), der Chinese University of Hong Kong (Shenzhen) und des Stevens Institute of Technology in Hoboken, USA.
Ist der QuadBoat bereits einsatzbereit?
Nein. Die bisherigen Tests fanden unter kontrollierten Bedingungen statt. Die Studie ist als Preprint auf arXiv erschienen und noch nicht peer-reviewed. Weitere Tests unter realen Bedingungen – Wellengang, Strömungen, schlechtes Wetter – stehen noch aus.
Was unterscheidet QuadBoat von bestehenden Rettungsdrohnen?
Bestehende unbemannte Oberflächenfahrzeuge können Ertrinkende orten und sich ihnen nähern, aber nicht physisch bergen. QuadBoat ist darauf ausgelegt, Personen tatsächlich aus dem Wasser zu ziehen – das ist der entscheidende Unterschied.
