Erforschung der Weltmeere

Anfang 1992 havarierte ein Schiff im Nordpazifik und verlor einen Container mit 29.000 bunten Quietscheentchen. Die ersten wurden vor Alaska angespült, dann vor Hawaii und bis heute finden Strandgänger verblichene Entchen sogar an atlantischen Küsten.


Fotos: privat

„Ich wollte eine Messboje konstruieren, die wie die Enten in großer Zahl im Meer ausgesetzt wird und weite Strecken zurücklegen kann. Diese „Friendly Flotees“ funken Daten, die beispielsweise für die Berechnung von Klimamodellen benötigt werden. Messbojen dieser Art heißen „Drifter“ und werden in der Ozeanographie bereits verwendet, um Strömungsverhalten, Wassertemperatur und Salzgehalt zu bestimmen. Ein Einsatz dieser Drifter in großer Stückzahl ist bislang jedoch sehr teuer, vor allem wenn weitere Messparameter wie Chlorophyllgehalt, pH-Wert oder Sauerstoffsättigung aufgenommen werden sollen.

Deshalb kam mir die Idee, ein Baukastensystem zu konstruieren, mit dem die Nutzer genau die Parameter messen können, die sie benötigen. Die Boje ist dabei so entworfen, dass in dem schwimmenden Hohlkörper eine Elektronik verbaut ist, welche den Anschluss beliebiger Sensoren erlaubt. Diese bestimmt zusätzlich die GPS-Position und funkt alle Daten an eine Empfängerstation. Vergangenen Herbst haben wir ihn schon im Meer getestet und in der Ostsee südlich von Fehmarn ausgesetzt. Dabei wurden die Position bestimmt, Wassertemperatur und Salzgehalt gemessen und Daten über den Wellengang aufgenommen. Für die Energieversorgung haben wir uns etwas Besonderes einfallen lassen: Den Großteil der nötigen Energie erzeugt der Drifter mit Solarzellen und einem Akku.

Schwierig wird es jedoch, wenn die Bojen beispielsweise im nördlichen Polarmeer eingesetzt werden sollen. Dort ist es über lange Zeit im Jahr dunkel, die Solarzellen können nicht arbeiten. Deshalb nutzen wir die Wellen, die eine Bewegung zwischen Boje und Driftsegel herbeiführen, und wandeln diese Energie in Strom um.“


Julius Harms promoviert am Institut für Mechatronik im Maschinenbau (IMEK). Das Forschungsprojekt „Autonomous Multi-Sensor Drifter“ (AMuSeD) ist ein Open Science Project. Alle Daten werden offengelegt und jeder kann sie nutzen.


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