DLR untersucht die Erkennung und Ausbreitung von Gefahrstoffteppichen auf See
3. August 2016
DLR untersucht die Erkennung und Ausbreitung von Gefahrstoffteppichen auf See
Popcorn als "Gefahrstoffteppich"
Im Forschungsprojekt "Echtzeitdienste für die Maritime Sicherheit - Security" (EMSec) arbeiten DLR-Wissenschaftler daran, „Gefahrstoffteppiche“ auf dem Meer schnell und zuverlässig aus der Luft und von verschiedenen Satelliten aus zu detektieren. Bei einer Versuchskampagne vor Helgoland schütten ein Beamter der Bundespolizei und Wissenschaftler des DLR Popcorn ins offene Meer, um einen Gefahrstoffteppich zu simulieren.
Das ausgelassene Popcorn driftete von der Ausgangsposition vor Helgoland gemäß den Berechnungen des Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) die Nordseeküste entlang.
Ölverschmutzungen und andere sogenannte "Gefahrstoffteppiche" auf dem Meer sind eine Folge der immer stärkeren Nutzung der Ozeane. Derartige Verschmutzungen lassen sich selbst bei gewissenhafter und verantwortlicher Anwendung von Gerät und Technik in der Schifffahrt oder bei Offshore-Anlagen nicht immer hundertprozentig vermeiden. "Die Meere bergen nicht nur ein sehr großes Potenzial für eine vielfältige Nutzung durch den Menschen, sie sind leider auch sehr verwundbar. Allein ihre Größe und die starke Abgeschiedenheit machen sie anfällig für viele Arten der Umweltverschmutzung", sagt Peter Poete, Forschungsverbundleiter für die Maritime Sicherheit im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln. "Auch deshalb arbeiten wir im gesamten Forschungsverbund an weiteren Lösungen für eine schnelle und möglichst zuverlässige Detektion dieser Gefahrstoffteppiche aus der Luft und von verschiedenen Satelliten aus", ergänzt der zuständige Verbundkoordinator für das Forschungsprojekt "Echtzeitdienste für die Maritime Sicherheit - Security" (EMSec), Dr. Stephan Brusch. Mit Hilfe dieser gezielten Erkennung und der Nutzung sogenannter Driftmodelle, wie sie vom Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie(BSH) betrieben werden, können dann weitere Vorhersagen über die Ausbreitung solcher Teppiche gemacht werden. Dies kann die Maßnahmen der Behörden dann in ihrer Arbeit zur gezielten Bekämpfung dieser Gefahrstoffe schnell und effizient unterstützen.
Mit einer Versuchskampagne vor Helgoland hat ein Forscherteam des Projektes nun in Zusammenarbeit mit der Bundespolizei See einen solchen "Gefahrstoffteppich" unter realen Bedingungen auf hoher See simuliert. Ziel war es, herauszufinden, ob und wie gut diese künstlich erzeugten Teppiche von einzelnen Satelliten erkannt werden können. Hierzu wurde selbstverständlich nur ungefährliches und umweltneutrales Material verwendet. Insgesamt wurden dabei 70 große Kisten Popcorn - das entspricht einem Volumen von ungefähr 50 m³ - in der Nähe der Insel Helgoland von dem Patrouillenboot BP 25 BAYREUTH der Bundespolizei auf dem Meer ausgebracht. Mit diesem speziell für solche Versuche hergestellten Material, welches ungesüßt, ungesalzen und ohne Fett produziert wird, hat das Forscherteam zusammen mit der Schiffsbesatzung dann in den frühen Morgenstunden einen Teppich von mehreren hundert Quadratmetern auf dem Wasser erzeugt.
Viele Augen von ganz oben richten ihre Blicke auf die See
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR und des BSH gaben dem Kommandanten der BAYREUTH, Peter Werth, ein genaues Szenario vor, wann und wo der simulierte Gefahrstoffteppich erzeugt werden musste. Nur so konnte sichergestellt werden, dass das Popcorn einen möglichst zusammenhängenden Teppich als Simulationsbasis für die Erkennung von insgesamt drei unterschiedlichen Satelliten darstellen würde. Zwischen 7:39 Uhr und 12:30 Ortszeit überflogen die Satelliten RADARSAT-2, TerraSAR-X und Sentinel 2A das Versuchsgebiet und nahmen mit ihren unterschiedlichen Technologien und Auflösungen die Region auf.
Erste ausgewertete Ergebnisse versprechen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bereits in wenigen Tagen. Eine vollständige Evaluierung des Versuchs wird während der Abschlusskampagne des Projektes EMSec im September erfolgen, wenn weitere Szenarien mit Sicherheitsbezug und auch dieses Experiment noch einmal simuliert werden. Bei den Versuchen im September werden zusätzliche Bilder der Meeresoberfläche und des Teppichs mit optischen Spezialkameras des DLR vom Flugzeug aus aufgenommen.
Hintergrund: Maritime Sicherheit
Zur Verbesserung der maritimen Sicherheit forscht das DLR gemeinsam mit seinen Partnern im Vorhaben "Forschung und Entwicklung für die Maritime Sicherheit und entsprechende Echtzeitdienste". Dabei bringt es seine wissenschaftlichen Kompetenzen aus den Bereichen Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr ein. Mit den Forschungsergebnissen können somit Fragen der Sicherheit von Seewegen, Küsten, Häfen und Offshore-Einrichtungen erforscht werden. Dazu gehören das Vermeiden von Schiffskollisionen, die Detektion von Eisbergen oder entführten Schiffen und das Aufdecken illegaler Aktivitäten wie das Verklappen von Öl oder Sondermüll auf offener See.
Untersuchungen zur Detektion und Ausbreitung von Gefahrstoffteppichen auf See sind ein konkretes Beispiel der vielfältigen Forschungen im Verbundprojekt "Echtzeitdienste für die Maritime Sicherheit - Security" (EMSec), welches innerhalb des Programms "Forschung für die Zivile Sicherheit" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. Übergreifendes Ziel dieses Projektes ist die anwendungsorientierte Forschung zur generellen Verbesserung von maritimen Lagebildern.
Kontakt
Dr. Stephan Brandstetter
Co-Leiter Programmkoordination Sicherheits- und Verteidigungsforschung (kommissarisch)
