Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Delfinen vor Tsunami warnen

21.07.2005


Foto: Kebkal


Wissenschaftler der TU Berlin entwickeln drahtlose Übertragungstechnik für Messstationen in der Tiefsee

... mehr zu:
»Delfin »Kilohertz »Meeresgrund »Tsunami

Bilder vom Meeresgrund, Messdaten für Tsunami-Warnsysteme oder seismische Fühler für Seebeben: Um solche Informationen möglichst schnell und störfrei an die Meeresoberfläche zu leiten, können Wissenschaftler von Delfinen lernen. Einem Team der TU Berlin um den ukrainischen Forscher Dr. Konstantin Kebkal ist es gelungen, die von den Meeressäugern genutzte komplexe Kommunikation in technische Systeme umzusetzen. Damit wird es möglich, auch große Datenmengen wie beispielsweise für Videosequenzen kabellos aus der Tiefe zu übertragen. "Aus Beobachtungen und Experimenten am Schwarzen Meer wissen wir, dass die Delfine in der Lage sind, ihre Informationen im Ultraschallbereich komplex zu modulieren", erläutert Dr. Konstantin Kebkal. "Sie können ihre Frequenzbänder spreizen und die Signale derart modulieren, dass Störungen ausge-schaltet werden. Delfine können zum Beispiel erkennen, ob sie ein Signal direkt oder nur auf Umwegen erreicht, etwa durch Reflexion an Klippen oder dem Meeresgrund." Die Delfine verständigen sich untereinander in einem Frequenzbereich von vier bis 80 Kilohertz. Am empfindlichsten hören sie zwischen 40 und 80 Kilohertz. In diesem oberen Frequenzbereich können sie zwei bis 2,5 Kilometer überbrücken. Mit tieferen Frequenzen zwischen vier und 16 Kilohertz schaffen sie sogar bis zu zehn Kilometer.

Aufbauend auf diesen Erkenntnissen entwickelten die Berliner Forscher ein Übertragungsmodem, mit dem sich elektronische Daten bis zu zwei Kilometer weit im Meer verbreiten lassen. "Ein industriereifer Prototyp existiert bereits", bestätigt Konstantin Kebkal, der die fünfköpfige Arbeitsgruppe bei den TU-Bionikern leitet. "Unsere Tests unter den akustischen Bedingungen der Ostseeküste und in der Nordsee haben erwiesen, dass es allen anderen technischen Systemen deutlich überlegen ist. Derzeit arbeiten wir an einem zweiten Modem, das noch robuster sein wird und Distanzen zwischen sechs und acht Kilometern überbrücken kann." Damit wären auch große Teile der Tiefseegräben direkt erreichbar, deren seismische und vulkanische Aktivität immer wieder die gefürchteten Tsunami herauf beschwört. So hatte im Dezember des vergangenen Jahres vor Sumatra die Erdkruste gebebt, in rund 30 Kilometern Tiefe. Dadurch hob sich der Meeresboden auf rund 1000 Kilometern Länge um bis zu 30 Metern. Die Folge war eine verheerende Flutwelle, die Hunderttausende Tote kostete; sogar an weit entfernten Küsten von Indien, den Malediven und Ostafrika waren Opfer zu beklagen. "Will man in diesen instabilen Zonen ein effektives Frühwarnsystem installieren, ist es nicht damit getan, Messsonden in den Meeresboden zu versenken", sagt Konstantin Kebkal. "Entscheidend wird sein, die Daten schnell und zuverlässig nach oben zu den Informationszentralen zu leiten."


Bisher müssen Tieftauchsysteme, Messfühler auf dem Meeresgrund oder Inspektionsgeräte für Pipelines verkabelt werden, da die Funkverbindungen im Meerwasser sehr störanfällig sind. Schon oft ging deshalb teure Spezialtechnik im Einsatz verloren. Außerdem wären bei einem Warnsystem im Indischen Ozean unzählige Messfühler und Zigtausende Kilometer teure Spezialkabel erforderlich - mit ausufernden Kosten. Das neue Unterwassermodem der TU Berlin, das in einen handlichen Metallzylinder passt, macht diese physische Vernetzung überflüssig. "Wir nutzen auch aus, wie die Delfine ihre Verwandten und Artgenossen innerhalb einer größeren Gruppe erkennen", meint Konstantin Kebkal. "Dazu modifizieren sie ihre Signale auf eine spezielle Weise, indem sie eine zweifache Frequenzmodulation anwenden. Das können wir Menschen in unserer Kommunikation überhaupt nicht."

Um das erste Modem zu entwickeln, gründeten die TU-Wissenschaftler vor fünf Jahren die Firma EvoLogics, die bereits neun Mitarbeiter hat. Sie wurde seinerzeit mit 1,5 Millionen DM aus dem Futour-Programm des Bundesforschungsministeriums (BMBF) unterstützt. Die zweite und deutlich leistungsfähigere Generation des Ultraschallmodems wird das BMBF innerhalb des Bionik-Wettbewerbs mit weiteren 200.000 Euro unterstützen. Das gab das Ministerium im März 2005 bekannt.

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern: Dr. Konstantin Kebkal vom Fachgebiet Bionik und Evolutionstechnik der TU Berlin, Ackerstraße 71-76, 13355 Berlin, Telefon: 314-72676, Fax: 314-72658, E-Mail: kebkal@bionik.tu-berlin.de

Ramona Ehret | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-berlin.de

Weitere Berichte zu: Delfin Kilohertz Meeresgrund Tsunami

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Der Form eine Funktion verleihen
23.06.2017 | Institute of Science and Technology Austria

nachricht Zukunftstechnologie 3D-Druck: Raubkopien mit sicherem Lizenzmanagement verhindern
23.06.2017 | Universität Ulm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften