Zurück in die Zukunft 3 – Drohnen für Wasserqualität

21. Januar 2015
drones for water drohnen fuer wasser

Unbemannte Luftfahrzeuge oder Drohnen können Menschen schon heute in unzähligen Bereichen eine echte Hilfe bieten, doch meist beschränkt sich der Drohneneinsatz auf die Bild- und Videoüberwachung zur Aufklärung aus der Luft. Eine Neuentwicklung von den UNL Computerspezialisten Carrick Detweiler und Sebastian Elbaum geht einen Schritt weiter: Ziel der Forschung mit dem AscTec Firefly ist die UAV Interaktion mit Mensch und Umwelt mittels UAV Sensoren. Das UAV Forschungsprojekt der Universität in Lincoln, Nebraska (UNL), USA klingt vielversprechend.

Eine Anwendungsmöglichkeit solcher Drohnen wäre ihre Nutzung zum Sammeln von Wasserproben. Das Potenzial und der Nutzen einer solchen Anwendung wären enorm. Nicht umsonst fördert das US-Landwirtschaftsministerium das Projekt mit 956.000 USD (ca. 825.000 Euro). Detweiler und Elbaum leiten das internationale Forschungsprojekt und entwickeln auf Basis des AscTec Firefly eine Drohne, die Wasserproben sammeln kann. Das Projekt ist Teil einer nationalen Forschungsinitiative im Bereich der Robotik (National Robotics Initiative), die von der National Science Foundation und vielen weiteren Behörden und Instituten unterstützt wird.

“Wir entwickeln Drohnen als Hilfsmittel. Forscher und Wissenschaftler werden dadurch die Komplexität unserer Wassersysteme besser verstehen und Erkenntnisse für die Verbesserung der Wasserqualität nutzen können.” Detweiler, UNL’s Nebraska Intelligent Mobile Unmanned Systems Lab.

Das Sammeln von Wasserproben ist derzeit äußerst kostenintensiv und mit hohem Material- und Personalaufwand verbunden. Man braucht Wassertransportmittel, Wasseraufnahmegeräte und Behälter sowie entsprechendes Personal an vielen verschiedenen Orten, um verschiedene Proben an verschiedenen Stellen aufzunehmen, die oft hunderte Kilometer voneinander entfernt liegen. Wenn stattdessen einfach mit einer Drohne an den entsprechenden Stellen die Stichproben genommen werden könnten, würde das Zeit und Geld sparen. Weitere mögliche Verbesserungen wären die direkte Erfassung der Parameter über Sensoren, das Sammeln von mehreren Proben und Daten zum direkten Vergleich, die Erreichbarkeit unzugänglicher Stellen und all das in kürzerer Zeit oder auch spontan – beispielsweise direkt nach Niederschlag.

“Mit dem UAV AscTec Firefly kann man Unmengen an Daten zur Einschätzung und Analyse des Wassers für Rückschlüsse auf Qualität und unterschiedliche Einflussursachen in kürzester Zeit sammeln. Wollte man diese Proben als Mensch ohne die Unterstützung der Drohnen mit herkömmlichen Mitteln sammeln wäre der Aufwand kaum bezahlbar und viele Informationen könnte man überhaupt nicht oder zumindest nicht in dieser Qualität erfassen.“ Sebastian Elbaum, UAV-Entwickler.

Damit die UAVs in nächster Nähe zu Mensch und Natur – und eben auch über Wasser – problemlos einsetzbar sind, müssen sie äußerst sicher und zuverlässig oder auch automatisiert fliegen können. Spezialisten und Wasserforscher der Universität in Berkeley, Kalifornien, USA arbeiten mit Detweiler und Elbaum zusammen. Sie versprechen sich weitreichende Erkenntnisse über Wasserbewegungen und weitere Rückschlüsse auf die Wasserqualität und beeinflussende Faktoren. Nur die verlässliche Datenmenge werde adäquate Präventionen möglich machen können.

Die Arbeit mit dem AscTec Firefly zeige zudem: Drohnen als Wasserprobensammler einzusetzen wäre eine sehr gute Möglichkeit für öffentliche Behörden und Regulierungsstellen die Wasserqualität regelmäßig zu ermitteln.

Die Erkenntnisse dieser Forschung könnten ohne Weiteres auf andere Bereiche der UAV-Interaktionen übertragbar sein. UAV-Anwendungen wie Drohnen als Luftprobensammler, Drohnen als Blatt- oder Partikelprobensammler, Drohnen zum Messen von Saatgut und die Weiterentwicklung der UAV-Sensorik für die Umweltforschung. Wasserschutz oder -konservierung und Naturschutzmaßnahmen könnten von dieser Drohnenforschung und solchen Sensorlösungen nachhaltig profitieren.

Zur MIT Technology Review: Drones That Can Suck Up Water Hunt Oil Leaks, Invasive Species


Zum Originalartikel: http://research.unl.edu/annualreport/2014/water-slurping-drones-have-broad-potential/

© 2014 University of Nebraska Board of Regents – http://nimbus.unl.edu/

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