10.08.2020

GPS-gesteuert unter Wasser mähen

Mit dem „GPS-Navi” unter Wasser Elodea mähen: Stephan Werbeck hat in seiner Masterarbeit an der FernUniversität in Hagen einen höchst genau arbeitenden Autopiloten zur Steuerung eines Bootes entwickelt, das für einen „sicheren Schnitt” gegen die Wasserpest eingesetzt wird. Die rasant wuchernde Pflanze macht den Wassersport Treibenden in immer mehr Gewässern das Leben schwer, in der Ruhr zwischen Dortmund, Hagen, Herdecke und Wetter bereits seit 20 Jahren. Nur häufiges Mähen hilft, war aber bisher ineffizient. Werbeck arbeitete mit dem Ruhrverband und dem Yachtclub Harkortsee zusammen. Betreut wurde er bei seiner Masterarbeit von apl. Prof. Christian Icking. Die Innovation unterstützt als Assistenzsystem den Bootsführer, ein autonomer Betrieb ist vor allem aus Sicherheitsgründen nicht vorgesehen. Das System gab es nach übereinstimmender Meinung verschiedener Fachleute in dieser Form bisher wohl nicht. Vom Mähboot aus sehen kann man die Pflanzen erst, wenn sie bis dicht unter die Wasseroberfläche herangewachsen sind. Am besten werden ihre Triebe jedoch viel früher abgeschnitten: Je mehr Licht sie bekommen, desto schneller wachsen sie. An der Oberfläche entwickeln sie Seitentriebe, die sich rasant ausbreiten und mit Algen vermischen. Das kurze Mähboot, das der Ruhrverband stellt, ist zwar außerordentlich wendig, dafür ist der Geradeauslauf - unter anderem durch Strömungen - instabil. Die Lösung war für Werbeck und Vogeler ein GPS-basiertes Fahrassistenzsystem, das den Bootsführer sich bei der Navigation unterstützt. Die Entwicklung erlaubt es, Mähgebiete im See zu definieren und diese systematisch abzufahren, auch wenn Elodea nicht zu sehen ist. Die aktuelle Ausbaustufe des Fahrassistenten nutzt zwei GPS-Geräte an Bord und ein weiteres, an Land fest installiertes Differential-GPS. Die Ortsbestimmung ist jetzt bis auf weniger als zweieinhalb Zentimeter genau. Mithilfe dieser Daten wurde in Kooperation mit Prof. Icking ein mathematisches Modell entwickelt und an das Softwaresystem der Bootssteuerung angebunden. Die Software kann nun das Boot sogar vollautomatisch steuern, während seine Besatzung den Verkehr auf dem See beobachtet und gegebenenfalls eingreift.