Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lübecker Unterwasserroboter beteiligten sich an meereswissenschaftlicher Expedition „Uhrwerk Oze

05.07.2016

Die vermessenen Meereswirbel haben vermutlich einen großen Einfluss auf die Nahrungskette der Ozeane und unser Klima - Überwachung der Wasserqualität und Unterwasserinspektion von Windenergieanlagen als weitere Monitoring-Aufgaben für MONSUN

Mit seinen schwarmfähigen Unterwasserrobotern MONSUN hat sich das Institut für Technische Informatik der Universität zu Lübeck erfolgreich an der meereswissenschaftlichen Expedition „Uhrwerk Ozean“ beteiligt. Das unter Leitung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht, Zentrum für Material- und Küstenforschung, am 16. Juni gestartete Experiment dient der Erforschung von Meereswirbeln in der Ostsee.


Lübecker Unterwasserroboter MONSUN

(Foto: ITI / Uni Lübeck)


Aussetzen der schwarmfähigen Roboter vom Begleitboot aus

(Foto: ITI / Uni Lübeck)

Die am Lübecker Institut für Technische Informatik (Direktor: Prof. Dr.-Ing. Erik Maehle) entwickelten Unterwasserroboter MONSUN konnten im Rahmen der Expedition erstmalig in einem realen Einsatz auf der Ostsee getestet werden. Bei MONSUN handelt es sich um einen circa 60 Zentimeter langen, zigarrenförmigen Roboter mit vier vertikalen und zwei horizontalen Propellern, der bis zu 20 Meter tief tauchen kann.

Das Besondere an MONSUN ist, dass nicht, wie heute üblich, ein einziger Roboter, sondern mehrere Roboter nach dem biologischen Vorbild eines Schwarms gemeinsam eine Aufgabe erledigen. Dazu kommunizieren die Roboter, ähnlich wie Delphine, über akustische Signale miteinander.

Mittels optionaler Sonden werden unter anderem Temperatur, Salzgehalt und Druck des Wassers gemessen. Der Vorteil eines Schwarms ist dabei, dass die Messungen schneller, effizienter und zuverlässiger möglich sind als mit einem einzelnen Roboter. Fällt zum Beispiel einer der Roboter aus, können die übrigen die Mission trotzdem fortsetzen.

In dem zwölftägigen Experiment, bei dem erstmalig weltweit ein Zeppelin für die Meeresforschung zum Einsatz kam, suchten die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Gebiet zwischen Usedom und Bornholm nach Meereswirbeln, um diese zu vermessen. Die grundlegenden ozeanografischen Prozesse dieser kleinen Wirbel, die wie die Zahnräder eines großen Uhrwerks in einander greifen, sind nahezu unerforscht.

Von dem Zeppelin und einem Motorsegelflugzeug aus wurden die Wirbel zunächst mit Infrarot-Kameras aufgespürt und ihre Position an die beteiligten Schiffe, die größtenteils auf Bornholm stationiert waren, per Funk durchgegeben. Drei der Schiffe waren unter anderem mit Schleppketten mit Messsonden ausgerüstet, um den Wirbel zu vermessen.

Von einem vierten, von der Universität zu Lübeck gecharterten Boot wurden zwei MONSUN-Unterwasserroboter ausgesetzt und ihnen ein Weg durch den Wirbel vorgegeben, den sie dann autonom abfuhren. Da unter Wasser das Satellitennavigationssystem GPS nicht funktioniert, mussten sich beide Roboter über akustische Signale untereinander abstimmen. Ein MONSUN blieb dabei an der Oberfläche und bestimmte seine Position per GPS. Ein weiterer MONSUN tauchte ab und fuhr den gleichen Kurs auf einer vorher festgelegten Tiefe synchron mit. Nach Ende der Mission wurden die Roboter vom Boot aus wieder eingeholt.

„Die Kommunikation zwischen den beiden Robotern hat gut funktioniert“, stellt Benjamin Meyer, M.Sc., fest, der MONSUN zusammen mit Cedric Isokeit, M.Sc., entwickelt hat. Prof. Maehle fügt hinzu: „Der nächste Schritt wird es sein, weitere MONSUN-Unterwasserroboter fertigzustellen und so einem Schwarm näher zu kommen. Wir hoffen damit, für die Meeresforschung, aber auch für andere Monitoring-Aufgaben wie zum Beispiel die Überwachung der Wasserqualität in Häfen oder der Unterwasserinspektion von Windrädern im Meer, eine neues, flexibel einsetzbares Instrument zu schaffen, das präzisere und kostengünstigere Messungen erlaubt als herkömmliche Methoden.“

Unter der Federführung von Prof. Dr. Burkard Baschek, Institutsleiter am Institut für Küstenforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht, sind mehr als 40 weitere Ozeanografen an dem Experiment beteiligt - aus verschiedenen Gruppen des HZG, dem Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, der Universität zu Lübeck, der Fachhochschule Aachen, dem Havariekommando Cuxhaven, der Freien Universität Berlin und dem Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven. Aus den USA nehmen das Naval Research Laboratory und die Woods Hole Oceanographic Institution an „Uhrwerk Ozean“ teil. Während der Expedition lieferten das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie die Strömungs-vorhersagen und der Deutsche Wetterdienst die Wetterberichte.

Weitere Informationen:

http://www.uhrwerk-ozean.de/index.html.de

Rüdiger Labahn | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen
18.08.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Klimawandel: Bäume binden im Alter große Mengen Kohlenstoff
17.08.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie