Projekte - In-situ Messsysteme

Projekt "FerryBox"

Die FerryBox ist ein komplexes Messsystem, welches die automatische Erfassung von Wasserqualitätsparametern regelmäßig verkehrender Schiffe (z. B. Fähren, Container Schiffe) ermöglicht. Das von der Meeresoberfläche angepumpte Wasser wird durch einen Messkreislauf mit unterschiedlichen Sensoren und Analysatoren geleitet und analysiert.
Im Rahmen von ICON wird das FerryBox System routinemäßig für die Beantwortung wissenschaftlicher Fragestellungen in der Nordsee auf verschiedenen Schiffen eingesetzt. Nach gemeinsamen Entwicklungsarbeiten des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Firma 4H Jena Engineering GmbH wird die FerryBox inzwischen kommerziell vermarktet.

Für weitergehende Aufgabenstellungen kommen zwei weitere Varianten der FerryBox zum Einsatz.
Eine Variante ist das "stationäre FerryBox-Modul", welches in einem Container eingebaut wird und Messungen von Land oder einem Messpfahl aus aufzeichnet. Dieses FerryBox System wird von der Abteilung "In-situ Messsysteme" zur Zeit in einem Container in Cuxhaven und auf dem Messpfahl Fino3 in der deutschen Buch betrieben. Internationale Projekte wurden u.a. in Brasilien und Indonesien realisiert.
Ein anderes System ist die "pocketFerryBox", die als ein portables Messsystem in Feldmesskampagnen zum Einsatz kommt und auch auf kleinen Booten Wasserqualtitätsmessungen durchführen kann.

Film: "FerryBox - Wenn Fähren zu Forschungsschiffen werden"

FerryBox Film auf Youtube

Sensorentwicklung

Die Anwendung automatisierter und kontinuierlicher Messverfahren (z. B. FerryBox, Boje) wirft das Problem auf, dass keine geeignete, d.h. langzeitstabile, robuste und ausreichend genaue Sensorik auf dem gegenwärtigen Markt existiert. Aus diesem Grund wurden und werden hierfür existierende Sensoren verbessert bzw. an die Anforderungen realer Einsatzbedingungen angepasst, sowie eigene Sensoren und Analysatoren in enger Zusammenarbeit mit Industriepartner entwickelt.

Beispiele für aktuelle Sensorentwicklungen sind:

- Nährstoff-Analysegeräte (UV-Spektrum bzw. Sequential Injection Analysis, SIA)
- pH- und Alkalinitätsmessungen
- Absorbtion von Wasserinhaltsstoffen (Chlorophyll, partikuläres Material, Gelbstoff)
- Entwicklungen von genetischen Sensoren zur Erfassung von Algenarten (gemeinsame Arbeitsgruppe am AWI)

Projekt "JERICO" - towards a Joint European Research Infrastructure network for coastal Observatories

Die Beobachtung der Küstenozeane gewinnt zunehmende Bedeutung für die Meeresforschung. Der Aufbau von Küstenbeobachtungssystemen fand bisher hauptsächlich durch zeitlich begrenzte Forschungsaktivitäten statt. Die zur Zeit existierenden Küstenbeobachtungssysteme in Europa sind noch sehr heterogen bezüglich der Architektur und Struktur, der gemessenen Parameter sowie Betrieb und Qualitätskontrolle.

Ziel des Projektes JERICO ist es, vorhandene Infrastrukturen wie z.B. Feststationen, Ferryboxen und Glider zu harmonisieren, die Entwicklung der Beobachtungssysteme zu optimieren, sie in Form eines gesamteuropäischen Verbundes zu vernetzen sowie die Verbreitung der daraus gewonnenen Daten zu fördern. Die Daten sollen für die Beobachtungen und Vorhersagen in der operationellen Ozeanographie bereit gestellt werden und u.a. internationale Forschungen bezüglich des Klimawandels (GEOSS) unterstützen. Die weitere gemeinsame Forschung soll dazu beitragen, neue Technologien und Strategien in die nächste Generation von Küstenbeobachtungssystemen implementieren zu können.

BMBF-Projekt "Madura-Monitoring"

Im BMBF-Projekt "MADURA-Monitoring" wird die Wasserqualität der indonesischen Küstengewässer bei Surabaya (Java) mit Hilfe von automatisch und kontinuierlich messenden Bojen erfasst. Zusätzlich dazu werden Feldkampagnen zusammen mit dem "Zentrum für Marine Tropenökologie" in Bremen durchgeführt. Durch die gemeinsame Betrachtung und Auswertung automatischer Dauermessungen, Feldmesskampagnen und numerischer Modellle wird der Einfluss des Brantas-River auf die Wasserqualität der Küstenregion bewertet.

Aufgrund der tropischen Bedingungen der indonesischen Küstengewässer, stellt die Verhinderung von biologischen Bewuchs (Biofouling) an den Sensoren der Boje eine besondere Herausforderung dar. Ohne diese Anti-fouling Maßnahmen würde jeder Sensor innerhalb von Tagen zuwachsen.