Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Alleskönner unter Wasser: Unterwasservehikel als Lehr- und Forschungsinstrument begeistern die Technische Fakultät

16.08.2013
Möglichkeiten für die Verständigung an Land gibt es viele – nur wie sieht es unter Wasser aus?

Viele spannende Antworten auf diese Frage haben Peter Adam Höher, Professor am Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), sowie Sven Leitsch, Student des Wirtschaftsingenieurwesens, gefunden.


Projektkoordinator Sven Leitsch (links) präsentiert zusammen mit Peter Adam Höher die autonomen Unterwasservehikel „Plexi“ und „Kugelfisch“.
Foto/Copyright: Raissa Nickel, Uni Kiel

Zusammen mit 25 Studierenden und fünf wissenschaftlichen Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen entwerfen und bauen sie autonome Unterwasservehikel (AUV), die den Studierenden zum Lernen dienen oder als Forschungsinstrument studentische Abschlussarbeiten bereichern.

In zwölf Teilprojekten untersuchen und realisieren die Teilnehmenden studienbegleitend im Bachelor- und Masterprogramm multiple Lösungsvorschläge für die AUV. „Die autonomen Unterwasservehikel bieten eine attraktive Lehre und eine Fülle an Möglichkeiten, um Studierende zu begeistern und Eigenverantwortung zu stärken. Zudem sind sie eine Plattform für wissenschaftliche Interessen“, fasst Professor Höher die Arbeit im Projekt der Technischen Fakultät zusammen.

Der Aufbau der AUV ist übersichtlich. Während sich im hinteren Teil ein Motor, bewegliche Finnen und eine von Studierenden selbstständig programmierte Antriebseinrichtung mit Rechnereinheiten befinden, steht der vordere Teil für modular austauschbare Sensoren und Elektronik zur Verfügung. „Im Wasser zu kommunizieren und über weite Distanzen Inhalte zu senden, ist sehr schwierig. Die Dämpfung von Signalen ist das Hauptproblem und die Physik der Unterwasserkommunikation schreibt uns Grenzen vor“, erläutert Professor Höher die besonderen Herausforderungen des Projekts.
„Hier liegt ein Vorteil der Schwarm-Idee: Durch die Existenz mehrerer Vehikel können wir diese Problematik ganz neu aufrollen und neue Ansätze in der Nahbereichs- wie auch Distanzkommunikation, wie es bereits durch den Test einer Magnetfeldkommunikation geschah, verfolgen“, führt Sven Leitsch weiter aus.

Mehrere AUV bilden zusammen einen navigierbaren Schwarm. Per Smartphone oder Tablet wird über WLAN eine Verbindung zur Boje aufgenommen, die als Vermittlungseinrichtung zum Schwarm fungiert. Je nach Sensorik sollen die Vorteile eines AUV-Schwarms dann zum Beispiel zum Erstellen einer 3D-Grafik einer Unterwasserpipeline genutzt werden. Dabei können aus verschiedenen Winkeln Fotos zu einem virtuellen Raum zusammengefügt werden, die mittels Fernübertragung von einem Begleitschiff ausgewertet werden.

„Die Einsatzmöglichkeiten sind fast unbegrenzt“, so Professor Höher. Abstandsmesser wie im Automobilbau, Warnsysteme vor Wassereinbruch oder Umweltbeobachtung durch Unterwasserproben sind denkbar und machen die AUV zu echten Alleskönnern unter Wasser.

Bereits im vergangenen Wintersemester konnte Professor Höher mit seiner Idee erste Studenten und Studentinnen gewinnen. Jetzt überzeugte er auch das „Projekt erfolgreiches Lehren und Lernen“ (PerLe) und erhielt eine Förderung aus dem Fonds für Lehrinnovation. Seitdem sei die Beteiligung sprunghaft gestiegen. „Man freut sich, wenn man etwas selbst ausprobieren kann; das man ins Wasser werfen kann und es funktioniert“, erklärt Projektkoordinator Sven Leitsch seine Begeisterung für das Projekt. „Teilweise kommen einem in der Freizeit phantastische Ideen, die wir als nächstes in Angriff nehmen können.“ Auch Höher betont das große Engagement seiner Studierenden: „Ich bin sehr erstaunt, wie motiviert die Gruppe ist. Die Beteiligung an diesem Projekt fördert Soft Skills, wie problemorientiertes und praxisrelevantes Arbeiten, Team-Organisation und Projektmanagement, die nicht in Form einer Frontallehre zu vermitteln sind. Es ist wichtig für Ingenieure, früh mit der Praxisausbildung in Kontakt zu kommen. Das ist, was die Industrie braucht und wir bieten.“

Fotos stehen zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/download/pm/2013/2013-234-1.jpg
Bildunterschrift: Projektkoordinator Sven Leitsch (links) präsentiert zusammen mit Peter Adam Höher die autonomen Unterwasservehikel „Plexi“ und „Kugelfisch“.
Copyright: CAU, Foto: Raissa Nickel

www.uni-kiel.de/download/pm/2013/2013-234-2.jpg
Bildunterschrift: Die Grafik illustriert das Kommunikationsmodell eines Schwarms von autonomen Unterwasservehikeln. Ausgehend von einem Tablet, Handy oder PC wird eine Verbindung zur Boje mit konventioneller Technik (WLAN) aufgenommen. Die Daten werden in der Distanzkommunikation von der Boje zum Schwarm gesendet und innerhalb des Schwarms in Hochgeschwindigkeit übertragen.
Copyright: Sven Leitsch

Kontakt:
Prof. Dr. Peter Adam Höher
Informations- und Codierungstheorie
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik
Tel.: 0431 880-6127
E-Mail: ph@tf.uni-kiel.de

Weitere Informationen zu PerLe und zum Lehrfonds an der CAU:
Der Fonds für Lehrinnovation des CAU-Projekts PerLe stellt von 2012 bis 2016 jährlich 100.000 Euro für dezentrale Lehrinnovationen zur Verfügung. Konkrete Vorhaben auf Modulebene, Studiengangsebene und auf interdisziplinärer Studiengangsebene können im Umfang von 5.000 bis 15.000 Euro gefördert werden. Lehrende und Fachschaften der CAU können Mittel aus dem Fonds für innovative Lehrprojekte beantragen.
Das Projekt erfolgreiches Lehren und Lernen – PerLe wird von 2012 bis 2016 aus Mitteln des Qualitätspakt Lehre des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 01PL12068 gefördert und verfolgt das Ziel, die Qualität der Lehre und die Betreuung von Studierenden an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel zu verbessern. Dazu werden Maßnahmen in den Bereichen Studienberatung, Orientierung in der Studieneingangsphase, Begleitung von Schul- und Berufspraktika, Qualifikation des Lehrpersonals und Qualitätsentwicklung in der Lehre entwickelt und umgesetzt.

Kontakt:
Florin Feldmann
PerLe – Projekt erfolgreiches Lehren und Lernen
Teilprojektleitung Qualitätsentwicklung in der Lehre
Tel.: 0431 880-2985
E-Mail: ffeldmann@uv.uni-kiel.de

Text: Raissa Nickel

Raissa Nickel | Uni Kiel
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de
http://www.uni-kiel.de/aktuell/pm/2013/2013-234-perle-unterwasservehikel.shtml

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Bildung Wissenschaft:

nachricht Wie ein Roboter Kita-Kindern Sprachen beibringt
14.07.2017 | Universität Bielefeld

nachricht MINT Nachwuchsbarometer 2017: Digitale Bildung in Deutschland braucht ein Update
22.06.2017 | acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Bildung Wissenschaft >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik