Roboter-Aal spürt Quellen von Wasserverschmutzung auf
Ein 1,5 Meter langer Roboter-Aal könnte künftig helfen, die Quellen von Wasserverschmutzung aufzuspüren. Der "Envirobot" von Schweizer Forschenden hat sich bereits bei ersten Tests im Genfersee bewährt.
Quelle: Alain Herzog/2017 EPFL
So sieht der Roboter aus.
Er schlängelt sich durchs Wasser wie ein Aal, ohne Schlamm aufzuwirbeln und Lebewesen zu stören. Der Roboter ist aber zugleich ein schwimmendes Labor: Seine Sensoren nehmen ständig Daten auf, die er in Echtzeit an einen Computer sendet. So könnte der "Envirobot" dereinst helfen, Schwermetalle oder andere Schadstoffe in Gewässern aufzuspüren und ihre Quelle ausfindig zu machen.
Der Roboter könne viel schneller und einfacher Daten sammeln als wenn man Messstationen aufbauen würde, erklärte Auke Ijspeert von der ETH Lausanne (EPFL) gemäss einer Mitteilung der Hochschule. Im Vergleich zu konventionellen schraubengetriebenen Unterwasserrobotern bleibe er zudem weniger leicht in Algen oder Zweigen stecken. "Der Envirobot kann einem vorprogrammierten Weg folgen, hat die Möglichkeit, eigene Entscheidungen zu treffen und unabhängig die Verschmutzungsquelle aufzuspüren", so der Robotik-Experte Ijspeert.
Entstanden ist der Roboter-Aal aus einer Zusammenarbeit der EPFL, der Uni Lausanne, der Fachhochschule Westschweiz und der Forschungsanstalt Eawag.
Test mit Salz im Genfersee
Der Roboter-Aal hat sich bereits bei mehreren Tests in einem kleinen Abschnitt des Genfersees bewährt. Ijspeert und sein Team lösten beispielsweise etwas Salz im Uferbereich, um Verschmutzung zu simulieren, und liessen den Envirobot in diesem Bereich schwimmen. Tatsächlich gelang es ihm, die Veränderungen der Wasserleitfähigkeit zu kartieren und eine Temperaturkarte zu erstellen. Die entsprechenden Sensoren sitzen in den motorisierten Modulen, aus denen der Aal aufgebaut ist. Seine Zusammensetzung und Länge lasse sich beliebig anpassen, und man könne ihn in Einzelteilen auch zu entlegenen Gewässern transportieren, schrieb die EPFL.
Während die bereits im See getesteten Module Sensoren für Temperatur und elektrische Leitfähigkeit tragen, besitzen andere kleine Spezialkammern. Diese sollen sich beim Schwimmen mit Seewasser füllen. Darin befinden sich Bakterien, kleine Krebstierchen oder Fischzellen, die als "Biosensoren" funktionieren: Die Reaktion dieser Organismen gibt Auskunft über die im Wasser vorhandenen Schadstoffe.
Leuchtbakterien und Krebschen
"Wir haben zum Beispiel Bakterien entwickelt, die leuchten, wenn sie niedrigen Konzentrationen von Quecksilber ausgesetzt werden", erklärt Jan Roelof van der Meer von der Uni Lausanne, der mit seinem Team ebenfalls am Projekt beteiligt ist. Ein weiterer solcher "Biosensor" beruht auf der Bewegung von Daphnien, kleinen Krebstierchen, die empfindlich auf Schadstoffe im Wasser reagieren.
Im Labor haben sich diese Tests bereits bewährt, im Ausseneinsatz steht dies noch aus, so die Mitteilung. Allerdings gestaltet sich das als schwieriger als für die anderen Sensoren: "Wir können natürlich den See nicht absichtlich verschmutzen, wie wir es im Labor mit dem Testwasser tun", so van der Meer.
Zunächst gehen also die Tests mit dem Salz weiter, um die Ortung von Verschmutzungsquellen mit den Leitfähigkeits- und Temperatursensoren zu verbessern. Für die Biosensoren werden die Forschenden wohl auf tatsächlich verschmutzte Gewässer zurückgreifen müssen. Weitere Tests seien Ende des Sommers geplant, hiess es seitens der EPFL. (sda)
