Ulm ist weit entfernt von den Weltmeeren und doch hat es sich eine Forschungsgruppe der Technischen Hochschule Ulm (THU) zum Ziel gesetzt, sogenannte “Geisternetze” mit ihrer Technologie zu finden. Bei Geisternetzen handelt es sich um verlorene Fischereiausrüstung, in der sich verschiedene Meerestiere, vom Fisch bis zum Wal, verfangen und sterben. Um diese Netze effizienter zu detektieren, untersucht die Forschungsgruppe Möglichkeiten, mit Sonaren Bilder der Netze zu generieren.
Hierfür ging es Anfang des Jahres nicht ans Meer, sondern in das Westbad Ulm.
Was ist das Problem?
Geisternetze befinden sich in der Wassersäule oder liegen auf Wracks, Felsen und anderen Objekten. Optische Kamerabilder unter Wasser sind allerdings sehr schwierig, da sie stark durch fehlendes Licht und Wassertrübungen beeinflusst werden. Eine Alternative hierzu bilden Sonare, welche auf Basis von Ultraschall das umgebende Wasser scannen. Dabei ist eine präzise Positionierung des Sonars, eine leistungsfähige Signalverarbeitung sowie die fachgerechte Interpretation der gewonnenen Daten entscheidend.
Wie soll das Problem gelöst werden?
Das Ziel ist eine hohe Qualität der Daten zu erreichen, ohne dabei lange Scanvorgänge oder teure Sonare anwenden zu müssen. Deshalb wird daran geforscht mehrere Sonare miteinander zu kombinieren und mittels autonomer Sensorplattformen (USV – „Unmanned Surface Vehicle“, ROV – „Tauchroboter“) automatisierte Missionen durchzuführen. Durch eine Art Rechen aus Sonaren kann eine größere Fläche abgetastet werden. Zudem sollen durch die Betrachtung des Objekts aus verschiedenen Posen sogenannte „Artefakte“, also scheinbare Objekte ohne reale Entsprechung, eliminiert werden.
Im Westbad wurde genau diese Idee, welche den Schwerpunkt der Doktorarbeit von Sabrina Lennartz bildet, getestet. Langfristig ist das Ziel, dadurch Geisternetze eindeutig als solche klassifizieren zu können. Betreut wird die Arbeit an der THU durch die Professoren Dr. Hubert Mantz und Dr. Thomas Walter. „Die Chancen, die sich uns hier bieten sind großartig. Durch die Arbeit von Sabrina sind wir hoffentlich in einigen Jahren so weit, aktiv bei der Bekämpfung der Geisternetze in unseren Meeren mitzuhelfen,“ so Prof. Dr. Mantz. Gefördert werden diese Forschungsarbeiten über die Projekte „NemoSens“ (Invest BW – Baden-Württemberg Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus) sowie SEAFRAME (RFCH – Redes Fantasma Schweiz).
Warum das Westbad?
Die Forschung mit Sonaren hat einen großen Nachteil: man benötigt Wasser in großen Mengen. Zukünftig sollen die Sonare auf offenem Wasser eingesetzt werden, wo sich jedoch zusätzliche Probleme durch Wellengang und die Ungenauigkeit von GPS-Positionen ergeben. In einer definierten Umgebung wie dem Westbad ist ein genaues Positionieren der Sonare sowie das Auslegen bekannter Ziele („Ground Truth“) möglich. Für die Kooperationsbereitschaft der Stadt Ulm soll an dieser Stelle gedankt werden.
Erste Ergebnisse
Bei den Versuchen wurde erfolgreich Daten generiert, welche anschließend mit in den vergangenen Monaten entwickelten Algorithmen ausgewertet wurden. Dadurch wurde das ausgelegte Netz in den Scans eindeutig erkennbar. Zudem wurde auch der Tauroboter der THU („Manni“), welcher mit Unterwassernavigation über ein DVL (Doppler Velocity Log) und einem Fächersonar ausgestattet ist, in Betrieb genommen und getestet.
