Roboter-Umweltsystem auf Messfahrt in sächsischen Gewässern

Zwei Nachwuchwissenschaftler an der Messplattform
Aktuell läuft die erste Testkampagne des ESF-geförderten Projektes RoBiMo. Auf sächsischen Talsperren testen Nachwuchsforscher:innen den derzeitigen Stand der autonom schwimmenden Umweltmonitoring-Lösung und sammeln Daten, die anschließend mit Blick auf die Klimawandelentwicklung ausgewertet werden.

In der ersten Messkampagne testen die Forschenden vor allem ein Echolot und ein Kammersystem zur Treibhausgasmessung. Die Echolotdaten wurden bereits im Vorhinein an den meisten Gewässern erfasst, um definierte Messpunkte festlegen zu können. Daran erfolgt nun die Erfassung von Treibhausgasen und Gewässergüte. Insgesamt entsteht am Ende ein dreidimensionales Gewässermodell, das die Entwicklung der Wasserparameter über das gesamte Gewässer darstellt. Zusätzlich werden einmalige Untersuchungen zur Analyse des Porenwassers im Sediment entnommen und später im Labor analysiert.

Die Messkampagne findet in den nächsten Wochen unter anderem an den Talsperren Malter, Lichtenberg und Saidenbach im näheren Umkreis Freibergs sowie am Speicherbecken Lohsa I in der Oberlausitz und am Störmthaler See im Leipziger Südraum statt. Ausgewählt wurden die Gewässer aufgrund ihrer diversen Entstehungsgeschichte, sowie deren besonderer Entwicklung von Gewässerparametern in der Wassersäule, (vermuteten) Grundwasser-Wechselwirkungen und des Nährstoffdargebots. Die Untersuchungen werden zu Zeiten durchgeführt, in denen die Gewässer einen bestimmten hydrologischen/limnologischen Zustand erreicht haben, wie Sommerschichtung und Herbstzirkulation. Insgesamt sind bis Projektende im Dezember 2022 noch fünf bis sechs weitere Kampagnen geplant.

Zum RoBiMo-Projekt

Ziel von RoBiMo ist es das derzeitige Gewässer-Monitoring hinsichtlich des personellen und zeitlichen Aufwandes zu optimieren. Dies soll mithilfe autonom fahrender Plattformen geschehen, die je nach Einsatzzweck mit unterschiedlicher Technik ausgestattet werden. Neben einem Fächerecholot für die Untergrundkartierung, einer Multiparametersensor-Messkette zur dreidimensionalen Erfassung der Wassergüte und einem System zur Untersuchung von Treibhausgasaustausch mit der Atmosphäre arbeiten die Nachwuchsforschenden mit einem Mikroplastik-Filter.

Das Schwesterprojekt AIRGEMM und das Scientific Diving Center (SDC) der TU Bergakademie Freiberg sind enge Forschungspartner. So entwickelt das Institut für Informatik, insbesondere im Projekt AIRGEMM den Schwimmroboter Elisabeth weiter und arbeitet mit Methoden der künstlichen Intelligenz und der kabellosen Datenverarbeitung.

Die wissenschaftlichen Taucher des SDC entnehmen ortsbezogene Proben von Grundwasser und Gewässersediment und sammeln spezifischere Eindrücke des Gewässeruntergrundes mittels Photogrammetrie. Daraus lassen sich detailgetreue 3D-Objekte erzeugen, welche in die Echolotdaten integriert werden. Die Taucher begleiten die Kampagnen unter Wasser zudem mit in-situ Messungen zur Kontrolle der eingesetzten Technik.

Das Projekt „RoBiMo“ wird aus dem Europäischen Sozialfonds sowie durch Steuermittel auf der Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes für drei Jahre (Januar 2020 bis Dezember 2022) gefördert.

Mehr Informationen zum RoBiMo-Projekt

Fragen beantwortet / Contact: 
Prof. Dr. Yvonne Joseph, Tel.: +49 3731 39 2146; Sebastian Pose, Tel.: +49 3731 39 3252
Die autonom schwimmende Umweltmonitoring-Lösung auf dem Speicherbecken Lohsa I
Lisa Jarosch und Gero Licht sichten die Messdaten auf dem Beifahrboot
Lisa Jarosch mit einer Schallprofilsonde.
Eric Röder bei meteorologischen Messungen auf der Talsperre Saidenbach.
Lisa Jarosch bei der Schnelltest-Wasseranalyse.
Lisa Jarosch bei der Eisenmessung an Land.