Intelligente "Elisabeth"

Robotor-Sensor-System kontrolliert Binnengewässerqualität

03. Februar 2020, 16:38 Uhr   |  Hagen Lang

Robotor-Sensor-System kontrolliert Binnengewässerqualität
© Detlev Müller / TU Bergakademie Freiberg

Zwei Freiberger Informatiker an dem neu entwickelten Schwimmroboter „Elisabeth“ in der CAVE.

Verschiedenste Umweltparameter in Binnengewässern misst der mit Sensoren ausgestattete autonome Schwimmroboter "Elisabeth" der TU Freiberg. Der mit künstlicher Intelligenz ertüchtigte Roboter kann die Wasserqualität von Gewässern in Echtzeit überprüfen.

Die Kontrolle von Umweltparametern in Gewässern ist sehr aufwändig. Allein in Sachsen will die Wasserqualität in 23 Trinkwassertalsperren, 80 sonstigen Staubecken und unzähligen Seen und Teichen kontrolliert werden. Neben dem Gehalt an organischem Kohlenstoff und an Mikroplastik müssen die eingetragenen Nährstoffe und weitere Parameter untersucht werden.Die bislang übliche Kontrolle der Wasserqualität durch punktuelle Probenentnahme und nachfolgende Labor-gestützte Analyse gelangt zeit- und aufwandsmäßig an ihre Grenzen.

Das neue Roboter-Sensor-System der Technischen Universität Bergakademie Freiberg soll die Überprüfung in Trinkwassertalsperren und Staubecken sowie neu gefluteten Tagebaurestseen in Echtzeit ermöglichen, sodass auch kurzfristige ökologische und hydrologische Veränderungen sichtbar werden.

Im Projekt „RoBiMo“ (Robotergestütztes Binnengewässer-Monitoring) werden spezielle Sensoren, die unter anderem Temperatur, Druck, pH-Wert, Phosphat- oder Quecksilbergehalt, sowie Gas- und Feststoffanteile messen, entwickelt. Ein Sonar soll die Gewässer vom Grund bis zur Oberfläche scannen. Angebracht werden soll das System am ebenfalls an der TU Freiberg entwickelten, autonom schwimmenden Schwimmroboter „Elisabeth“.

Bei seiner Fahrt misst er kontinuierlich alle relevanten Daten und sendet diese an eine Basisstation am Ufer. Von dort können sie mit Hilfe künstlicher Intelligenz aufbereitet und in der virtuellen Realität dreidimensional dargestellt werden.

„Die so entstehenden Daten ermöglichen uns beispielsweise Rückschlüsse auf den Binnengewässerzustand, die Grundwasserzuflüsse sowie die CO2-Speicherfunktion von Seen. Mit diesen Erkenntnissen können wir das Wasser als Ressource noch besser verstehen, die hohe Qualität für Mensch und Umwelt gewährleisten und Konzepte für einen nachhaltigeren Umgang mit diesem entwickeln“, erklärt Prof. Yvonne Joseph, Koordinatorin des RoBiMo-Projektes.

 

Das im Januar am Zentrum für Wasserforschung Freiberg gestartete interdisziplinäre Projekt wird aus Mitteln des Landes Sachsen und des Europäischen Sozialfonds für drei Jahre (Januar 2020 bis Dezember 2022) gefördert.

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