Prof. Jörg Matschullat (li.) mit dem Masterstudenten Karsten Gustav bei Tests auf dem Kreuzteich am Schwanenschlösschen bei Freiberg.
Bild: © Detlev Müller/TU Bergakademie Freiberg

Autonomer Schwimmroboter erkundet Wasserqualität

Freiberger Forscher entwickeln ein Roboter-Umweltmonitoring-System, das selbst auf Seen und Talsperren fahren und Daten in Echtzeit liefern kann.

RoBiMo – so lautet die Kurzbezeichnung des Roboter-Umweltmonitoring-Systems. Forscher der TU Bergakademie Freiberg testen derzeit den von ihnen entwickelten Prototyp.  Er soll in Zukunft komplett autonom auf Seen und Talsperren fahren, dabei kontinuierlich verschiedene Umweltparameter messen und die Wasserqualität jederzeit in Echtzeit überprüfen.

Das Augenmerk der Freiberger Forscher liegt dabei aktuell auf der neuentwickelten Plattform, mit der verschiedene Geräte für Experimente und Messungen transportiert und gesteuert werden können. An Position gebracht wird sie von einem Schwimmroboter.

Einsatz an unzugänglichen Stellen

Erste Tests zur Gaszusammensetzung im Wasser erfolgten nun am Kreuzteich in Freiberg. Diese ermöglichen Rückschlüssen auf die Respiration (Atmung) von Seen und Talsperren. Das ist bisher vor allem an kleineren Gewässern mit für normale Boote oder Schiffe unzugänglichen Stellen nur schwer und nicht in Echtzeit möglich.

„Der erste Testlauf lief sehr zufriedenstellend und hat gezeigt, dass unser Konzept für die modulare Plattform aufgeht. Nun wird noch ein wenig am Prototyp gearbeitet, denn schon ab 13. Juli wird das System von drei Master-Studierenden bei ihren Arbeiten auf der LTV-Talsperre Klingenberg weiter getestet und für umfangreiche Messungen eingesetzt“, erklärt Prof. Jörg Matschullat von der TU Bergakademie Freiberg.

3D-Visualisierung der Ergebnisse

Im nächsten Schritt wird die auf den Namen „Ferdinand“ (angelehnt an Ferdinand Reich, den Freiberger Entdecker des Elementes Indium) getaufte Monitoring-Plattform mit einer Sensorkette und einem Sonar erweitert. Das ermöglicht die Messung von Temperatur, Druck, pH-Wert, und chemischen Inhaltsstoffen sowie das hochauflösende bildhafte Erfassen des Gewässergrundes.

„Perspektivisch denken wir an eine vollständige Autonomie der Plattform mit Eigenantrieb, Kollisionsprävention unter und über Wasser sowie einer automatisierten Übertragung der bei seiner Fahrt erfassten Umwelt- und Geodaten an eine Basisstation am Ufer. Von dort können wir die Informationen mit Hilfe künstlicher Intelligenz aufbereiten und in 3D visualisieren“, erklärt Prof. Yvonne Joseph, Koordinatorin des RoBiMo-Projektes. (hp)