Im Dezember 2019 wurde das BMBF-Forschungsprojekt „RiverView®“ durch ein Forschungskonsortium unter der Leitung des Forschungsinstituts für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RTWH Aachen (FiW) e.V. abgeschlossen.
RiverBoat während der Vermessung eines Baggersees an der Weser, © FiW e. V.
Das Forschungsteam bestand aus dem Geodätischen Institut (gia) und dem Institut für Wasserwirtschaft und Wasserbau (IWW) der RWTH Aachen University, den Partnern aus der Wirtschaft EvoLogics GmbH, SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG, DBM Dr. Buckup e.K. und Geo-DV GmbH sowie den Praxispartnern Wasserverband Eifel-Rur und Emschergenossenschaft/Lippeverband.
Die Finanzierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ermöglichte in viereinhalbjähriger Projektlaufzeit die Entwicklung eines mobilen Systems zur unbemannten Gewässerüberwachung.
Leistungen
Der Schutz, und wo erforderlich, die Wiederherstellung von gesunden Gewässern ist ein übergeordnetes Ziel in Europa. Technisch formuliert meint dies die Herstellung eines guten ökologischen wie chemischen Zustands der Gewässer. Mit Hilfe der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) soll dieser Zustand in allen Mitgliedstaaten, durch Bestandsaufnahmen, Überwachungsprogramme und Bewirtschaftungspläne, erreicht werden. Dabei sollen die Gewässer weiterhin für verschiedene Nutzungen, wie die Schifffahrt, den Tourismus aber auch der Energiegewinnung und der Landwirtschaft, zur Verfügung stehen. Diese, teils kontroversen, Ansprüche stellen die Zielerreichung eines guten ökologischen wie chemischen Zustands der Gewässer vor besondere Herausforderungen.
Eine gute Informations- und Datengrundlage ist für den Gewässerschutz nicht nur erwünscht, sondern unbedingt notwendig. Das RiverBoat, ein kleiner unbemannter Messkatamaran, dient als Trägerplattform zur Aufnahme von Gewässerdaten und verfügt hierzu über eine sowohl modulare als auch exakte Sensorik. Das Boot liefert somit eine effektive Ergänzung zu bestehenden Monitoringverfahren, da zeitlich und räumlich hochaufgelöste Daten effizienter als mit herkömmlichen Methoden erhoben werden können.
Die in RiverView® entwickelten Ergänzungen zu bestehenden Monitoringverfahren zielen bisher auf die Befahrung von kleinen und mittelgroßen Fließgewässern sowie schwer zugänglicher Gewässerabschnitte ab, bei denen eine Erfassung mittels herkömmlicher Monitoringverfahren nur mit großem Aufwand erfolgen kann. Folglich liefert das RiverBoat die Datenbasis für die Ableitung von Aussagen über den ökologischen und chemischen Zustand der Gewässer und stellt eine detaillierte, ergänzende Planungsgrundlage in Hinblick auf die WRRL dar.
So können durch Echolot, Multiparametersonde und verschiedene Kamerasysteme die Formen der Fließgewässer und deren Umgebung erfasst werden. Zum einen können Daten des limnischen Ökosystems detektiert werden, zum anderen können anthropogene Auswirkungen auf die Gewässergüte, etwa durch Einleitungen von Kläranlagen, der Industrie oder Landwirtschaft, mit dem RiverBoat verfolgt werden. Mit dem Einsatz von Multiparametersonden werden Veränderungen der Qualitätsparameter, wie Temperatur, Salzgehalt, pH-Wert oder Ammonium- und Nitratwert, in Echtzeit überprüft. Mit einer 360°-Panoramakamera werden Überwasseraufnahmen gemacht, die unter anderem zur Vermessung des Umfelds dienen und anschließend mit Web-Anwendungen oder Virtual Reality/Augmented Reality-Lösungen sichtbar gemacht werden. Diese stehen nicht nur Experten, sondern auch interessierten Bürger/-innen zur Verfügung.
360°-Panorama-Aufnahmen als Grundlage der Vermessung und als Kommunikationswerkzeug Rechts: Darstellung einer Renaturierungsmaßnahme als digitales Geländemodell, Ergebnis einer Vermessung mittels RiverBoat, Fotos © FiW e. V.
In verschiedensten Anwendungsprojekten hat der kleine Katamaran bewiesen, dass er für den spezialisierten Anwendungsfall sehr leistungsfähig ist. Neben der oben beschriebenen Anwendung lassen sich auch die folgenden Fragestellungen mit dem Katamaran beantworten: Wie kommt es in einem See zu einem Fischsterben? Wie wird eine stillgelegte Kiesgrube optimal an eine Bundeswasserstraße angeschlossen? Wie viel Wasser fasst eine Talsperre? Diese und viele weitere Fragen können mit Hilfe des RiverBoats beantwortet werden.
RiverBoat auf dem Rhein auf Höhe Laubenheim bei Mainz, Foto © FiW e. V.
Aus RiverView® haben sich verschiedene weitergehende Forschungsfragestellungen ergeben, welche am FiW bearbeitet werden. Darüber hinaus ist geplant, aus dem Forschungsprojekt ein Start-Up Unternehmen auszugründen, womit die Ergebnisse aus der Forschung dauerhaft in die Praxis umgesetzt können. Dafür hat sich ein Team aus jungen und innovativen Experten gefunden, das optimistisch in die Zukunft schaut und mit Data Science und dem entwickelten Messsystem aus „RiverView®“ den Gewässern auf den Grund gehen will.
RiverView® ist eines von 15 Verbundprojekten in der BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Wasserressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland“ (ReWaM). ReWaM ist Teil des BMBF-Förderschwerpunktes „Nachhaltiges Wassermanagement“ (NaWaM) im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA3).
Ansprechpartner: David Wehmeyer, [email protected], Tel.: 0241 / 80 2 68 45
Gefördert vom
