W maju 1943 roku Dönitz podjął decyzję o odesłaniu swoich doświadczonych oficerów do służby na morzu. 15 maja Guggenberger objął dowództwo nad U-513, większym okrętem typu IXC. Po uzupełnieniu paliwa z „mlecznej krowy” – U-460, podwodnego zaopatrzeniowca typu XIV, w połowie czerwca dotarł na wyznaczony akwen pomiędzy Rio de Janeiro a Santos. Tam zniszczył pięć statków handlowych i uszkodził jeden o łącznej pojemności 26000 BRT. 19 lipca 1943 roku jego okręt został zaskoczony na powierzchni i zatopiony na wysokości São Francisco do Sul przez amerykańską łódź latającą Martin PBM Mariner. Poważnie ranny (złamania czterech żeber, kostki, duża utrata krwi) Guggenberger wraz z sześcioma innymi rozbitkami został podjęty z tratwy ratunkowej (zrzuconej uprzednio z samolotu) przez okręt-bazę wodnosamolotów USS „Barnegat”, a następnie przetransportowany do USA.