Bumble Bee 2.0

Der Ozean als wesentlicher Teil der Erde wirkt seit jeher faszinierend auf die Menschen. Seine Unergründlichkeit fordert zur Erforschung desselben heraus. Durch den fortschreitenden Klimawandel erfährt der Ozean eine maßgebliche Beeinflussung hinsichtlich der ozeanographischen Parameter, die diesen beschreiben. Dazu zählt der Anstieg des Meeresspiegels, die Versauerung der Meere sowie die Erwärmung der Wassertemperaturen. Das zieht weitreichende ökologische und ökonomische Konsequenzen mit sich. Auch die Nordsee als Küstenmeergebiet ist von diesen Auswirkungen betroffen. Dadurch verstärkt sich der Forschungsgrund ungemein. Um ein Verständnis für diese Zusammenhänge zu entwickeln ist eine Erforschung der relevanten Parameter notwendig. Besonders die Erforschung der hydrodynamischen Parameter Salzgehalt, Dichte, Temperatur, Drift und Lichteinstrahlung spielt dabei eine Rolle, da sie für viele Prozesse im Ozean verantwortlich sind. Für verbesserte Forschungsmöglichkeiten in flachen Schelfmeeren wie der Nordsee wird es immer bedeutender entsprechende Messgeräte für in-situ Messungen zu entwickeln.

Im Projekt „BumbleBee 2.0“ wird am Institut für Chemie und Biologie des Meeres ein Redesign eines in einer Konzeptstudie entwickelten Messgerätes zu einem modularen autonomen sensorischen Profiler vorgenommen. Dieses soll einen verlässlichen Platz in der Meeresforschung zur Erfassung physikalischer Faktoren in Flachgewässern finden.

Zu Beginn der Arbeit liegt der Profiler „BumbleBee“ als Ergebnis einer vorherigen Projektarbeit vor. Ziel ist es, diesen grundlegend zu optimieren und ein modulares Konzept zu entwickeln. Näher heißt dies, eine neue Trägerplattform zu konstruieren und die dazugehörigen Komponenten hinsichtlich ihrer Verlässlichkeit zu überprüfen und gegebenenfalls zu erneuern. Auch das Einbringen zusätzlicher Komponenten und eine Anpassung des Auftriebs zählen dazu. Nach Konzeptentwurf und Konstruktion wird das Gerät gefertigt und zu einer Testphase bereitgestellt.

Um die Anforderungen an das erweiterte System aufzustellen, wird eine Systemanalyse des derzeitigen Profilers durchgeführt. Anhand dieser werden klare Änderungs- und Übernahmeaspekte aufgezeigt. Aus dem quaderförmigen Aufbau mit drei Gehäusen für Antrieb, Elektronik und Energieversorgung soll eine größere modulare Plattform mit ergänzenden Funktionen und Sensoren entwickelt werden. Nach Recherche und Konzeptentwicklung wird ein Entwurf mit Solidworks angefertigt. Es entsteht eine prismaähnliche Konstruktion aus geschweißten Edelstahl V4A Vierkantrohren, die Platz für alle Komponenten bereithält. Stabilität gegenüber den Umweltbedingungen ist dadurch gegeben. Die einzelnen Gehäuse werden vergrößert und die Bestückung der Plattform an die neuen Bedingungen angepasst. Durch flexible Befestigung der Auftriebskörper nebst Komponenten ist Modularität gegeben. Aufgrund von Verzögerungen in der Lieferung kann zunächst nur eine Fertigung des Trägerrahmens erfolgen. Im nächsten Schritt werden die Fertigstellung und die Testphase des Profilers verfolgt.

Alles in allem wird mit der Anfertigung dieser Arbeit ein Grundstein für die Reproduktion dieser Trägerplattform gelegt. Der modulare autonome sensorische Profiler „BumbleBee 2.0“ zum Einsatz in flachen Meeren wird als zukünftiges Messgerät die Meeresforschung bereichern.

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Nick Rüssmeier