Unterwasserkommunikation leicht gemacht
Wie können Wissenschaftler beobachten, was unter dem Meeresspiegel vorgeht? Die Daten, die Wissenschaftler beispielsweise zur Überwachung von Fischpopulationen in der Arktis benötigen, sammeln sie in der Regel auf teuren Forschungsfahrten manuell. Eine Gruppe norwegischer Forscher ist nun der Auffassung, dass die Errichtung eines Netzes aus Funksensoren eine viel wirksamere Lösung sei. Ihr Konzept haben sie im Oslofjord bereits getestet, sodass sie inzwischen den nächsten Schritt für die Umsetzung ihrer Idee gehen können: Die norwegischen Organisationen Kongsberg Maritime und SINTEF werden sich an den beiden neuen, von der EU geförderten Projekten CLAM ("Collaborative embedded networks for submarine surveillance") und UAN ("Underwater acoustic network"), die über das Siebte Rahmenprogramm (RP7) der EU finanziert werden, beteiligen. "Das ganze Projekt erinnert eher an die Errichtung eines GSM (Global System for Mobile Communications) - eben nur unter Wasser", schildert SINTEF-Wissenschaftler Tor Arne Reinen. Im vergangenen Dezember war eine kleine Gruppe von Wissenschaftlern zum Oslofjord gesegelt und hatte dort fünf mit Elektronik und Batterien ausgestattete Kunststoffröhre im regelmäßigen Abstand von einigen hundert Metern ins Meer abgelassen. Dieses Sensornetz kann entweder verankert werden oder frei im Wasser treiben. Die einzelnen Sensoren können Daten wie etwa Temperatur- oder Schwingungswerte oder auch Informationen zur chemischen Zusammensetzung des Wassers sowohl senden als auch empfangen. "So könnte beispielsweise ein Sensor, der eine hohe Konzentration an einem bestimmten Umweltgift erkennt, dem gesamten Netz die Anweisung geben, eben diesen chemischen Stoff zu beobachten", schlägt Dr. Reinen vor. "Damit würden wir eine raschere und zuverlässigere Kartierung bei derartigen Vorfällen erhalten als mit einem einzelnen Sensor. Dieser könnte zwar den gleichen Hinweis liefern, allerdings mehrere Wochen oder Monate später." Die Tests sind erfolgreich verlaufen und haben gezeigt, dass die Zusammenarbeit der Sensorknoten gut funktioniert. Für die Erfassung eines großen Gebietes wäre allerdings ein Netz aus Hunderten oder gar Tausenden Sensoren nötig. Aber auch dann würde die Technik wahrscheinlich hauptsächlich für bestimmte Gebiete und Ereignisse eingesetzt. Wissenschaftler könnten z.B. einen Sensorstrang entlang der Wanderroute von Fischarten einrichten, um ihre jeweilige Anzahl zu messen. Gemeinsam mit verschiedenen europäischen Partnern in Italien und den Niederlanden rufen Kongsberg Maritime und SINTEF zwei Forschungsprojekte ins Leben, mit denen die Technik weiter vorangebracht und so interessante Möglichkeiten erschlossen werden sollen, um die Schadstoffbelastung zu beobachten und über gefährdete Gebiete zu wachen. Das CLAM-Netz besteht aus kleinen Sensoren, die unter Wasser in einer Tiefe von bis zu 1.500 Metern miteinander kommunizieren können. Diese neue Technik könnte etwa zur Messung der Schadstoffbelastung eingesetzt werden. Im Gegensatz dazu werden bei dem brandneuen UAN-Projekt Experten aus Industrie, Universitätslabors und staatlichen Behörden zusammengeführt. Gemeinsam arbeiten sie an der Weiterentwicklung und Erprobung eines Systems, das unter Wasser, an Land und in der Luft befindliche Sensoren miteinander kombiniert. Bei dem UAN-Projekt werden insbesondere die Möglichkeiten der Unterwasserschallübertragung erforscht. Diese neuartigen Technologien dürften eine zuverlässigere Überwachung sensibler Infrastrukturen und ein zeitnahes Eingreifen ermöglichen.
Länder
Norwegen