Bald könnten wir saubere Ozeane haben: Wie Roboter und Blasen dabei helfen könnten, Unterwassermüll zu beseitigen
Entdecken Sie, wie europäische Projekte wie SeaClear und Maelstrom Unterwasserroboter, KI und Blasenbarrieren einsetzen, um Meeresböden und Flüsse von Meeresmüll zu befreien und so zu einer Kreislaufwirtschaft und saubereren Ozeanen beizutragen.
Die wachsende Herausforderung des UnterwassermüllsDie Weltmeere sind zunehmend mit Meeresmüll gefüllt – ein ernstes Umweltproblem, das nicht nur die Schönheit unserer Küsten beeinträchtigt, sondern auch die Tierwelt schädigt und Ökosysteme bedroht. Auf dem Meeresgrund werden häufig Kunststoffe, Angelausrüstung und sogar Baumaterialien wie Betonblöcke und Reifen gefunden. Angesichts der geschätzten Menge von über 22 bis 66 Millionen Tonnen Abfall, die über unsere Ozeane verstreut sind, ist der Bedarf an innovativen Lösungen zur Beseitigung dieser Abfälle dringender denn je.Eine der größten Müllansammlungen befindet sich am Meeresboden, wo sich etwa 94 % des Unterwassermülls befinden. Da Meerestiere Plastik aufnehmen oder sich in weggeworfenen Fanggeräten verfangen, stellt dies eine Gefahr sowohl für die Tierwelt als auch für die menschliche Gesundheit dar. Vor diesem Hintergrund entwickeln Wissenschaftler und Forscher auf der ganzen Welt Roboter und Technologien, um dieses Problem direkt anzugehen und Hoffnung auf einen saubereren, gesünderen Ozean zu machen.Wichtige Erkenntnisse (kurze Lektüre)SeaClear-Projekt: Roboter arbeiten zusammen, um autonom Unterwassermüll einzusammeln, was den Beginn einer neuen Ära der Meeresreinigung markiert.Maelstrom-Projekt: Konzentriert sich auf den Einsatz von KI-gesteuerten Robotern, um Unterwassermüll zu identifizieren und zu entfernen und gleichzeitig die Flussverschmutzung zu bekämpfen, bevor er das Meer erreicht.Neue Technologien wie die Blasenbarriere erleichtern das Auffangen von schwimmendem Müll in Flüssen und reduzieren die Meeresverschmutzung an der Quelle.Diese Initiativen stimmen mit überein der EU Green Deal zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und einer nachhaltigen Abfallbewirtschaftung.Eine neue Ära der Unterwasser-AbfallsammlungIm September 2021 starteten vor der Küste von Dubrovnik, Kroatien, zwei Roboter zu ihrer ersten Testmission zur Reinigung des Meeresbodens. Als Teil des SeaClear-Projekts wurden diese Roboter entwickelt, um autonom nach Müll im Meer zu suchen und ihn einzusammeln. Dabei nutzen sie Sensoren und künstliche Intelligenz (KI), um Plastikflaschen, Netze und anderen Müll zu identifizieren.„Wir glauben, dass unser Projekt das erste ist, das Unterwassermüll automatisch mit Robotern einsammelt“, sagte Dr. Bart De Schutter, Professor an der Technischen Universität Delft in den Niederlanden und Koordinator des SeaClear-Projekts.Beim SeaClear-Projekt arbeiten vier Roboter zusammen. Ein Roboterschiff bleibt an der Wasseroberfläche und versorgt die anderen Roboter mit Strom, während es ihre Bemühungen koordiniert. Unter der Oberfläche arbeiten zwei Roboter zusammen, um Müll zu finden und einzusammeln, während eine Luftdrohne für zusätzliche Überwachung sorgt.Dr. De Schutter erklärte: „Diese Roboter werden viel effizienter, kostengünstiger und sicherer sein, als menschliche Taucher für die gleichen Aufgaben einzusetzen.“Wie die SeaClear-Roboter funktionierenDas SeaClear-System funktioniert folgendermaßen: Ein Roboter scannt mithilfe von Kameras und Sonar den Meeresboden und lokalisiert Abfälle wie Plastik oder Glas. Eine Flugdrohne hilft den Robotern bei der Navigation, wenn das Wasser klar ist, während sie in trüben Gewässern Hindernisse wie Schiffe im Auge behält.Das KI-gestützte System der Roboter ermöglicht es ihnen, zwischen Müll und Meereslebewesen zu unterscheiden. Die KI ist darauf trainiert, verschiedene Gegenstände zu identifizieren, von Plastikflaschen bis hin zu Fischen, um sicherzustellen, dass nur Abfall eingesammelt wird. Anschließend sammelt der zweite Unterwasserroboter den Müll mit einem Greifer und Sauggerät ein und legt den Müll in einem auf dem Meeresboden platzierten Korb ab, der später an die Oberfläche gebracht wird.Nach ersten Tests in Dubrovnik konnte das Team erfolgreich eine Plastikflasche einsammeln und plant, die Fähigkeit der Roboter, mit verschiedenen Abfallarten umzugehen, weiter zu testen und zu verbessern.Die Auswirkungen auf die Unterwasserreinigung: Potenzial zur Entfernung von bis zu 90 % des MeeresbodenmüllsZiel des SeaClear-Projekts ist die Entwicklung eines Systems, das in der Lage ist, bis zu 90 % des Mülls auf dem Meeresboden zu erkennen und 80 % dessen zu sammeln, was es identifiziert. Dieses ehrgeizige Ziel steht im Einklang mit der EU-Mission „Restore Our Oceans and Waters by 2030“, die darauf abzielt, die Umweltverschmutzung zu beseitigen und Meeresökosysteme durch die Reduzierung von Meeresmüll wiederherzustellen.Dr. De Schutter und sein Team gehen davon aus, dass ihre Roboter innerhalb von fünf bis sieben Jahren von lokalen Regierungen zum Kauf angeboten werden, insbesondere in touristischen Küstenregionen, in denen saubere Strände und Gewässer für die Wirtschaft unerlässlich sind. Auch Unternehmen könnten daran interessiert sein, diese Roboter zu kaufen, um Reinigungsdienste anzubieten.Bekämpfung der Umweltverschmutzung an der Quelle: Das Maelstrom-ProjektZusätzlich zum SeaClear-Projekt befasst sich ein weiteres Team mit dem Maelstrom-Projekt mit dem Unterwassermüll. Ihr Fokus liegt auf der Identifizierung von Hotspots in Flüssen, an denen sich Müll ansammelt, bevor er den Ozean erreicht. Faktoren wie Wasserströmungen und Unterwassermerkmale wie Schluchten können Einfluss darauf haben, wo sich Abfall ablagert, und Maelstrom entwickelt ein mathematisches Modell, um diese Gebiete vorherzusagen.Das Projekt setzt außerdem einen Roboter ein, der auf dem Meeresboden Müll einsammelt, der mithilfe verschiedener Werkzeuge wie einem Greifer, einem Haken oder einem Sauggerät in eine Kiste gelegt wird. Mit der Zeit lernt der Roboter durch künstliche Intelligenz, bestimmte Gegenstände selbstständig zu erkennen und einzusammeln.Umnutzung von Unterwassermüll: Eine nachhaltige LösungSobald der Abfall eingesammelt ist, möchte das Maelstrom-Projektteam die Materialien recyceln. Ein Roboter hat die Aufgabe, den Müll zu sortieren und seine Materialien wie Kunststoff, Glasfaser oder organischen Abfall zu identifizieren. Das Team arbeitet mit Industriepartnern zusammen, um diese Materialien zu verarbeiten und in neue Produkte umzuwandeln.Darüber hinaus wird die Pyrolyse, ein im marGnet-Projekt entwickeltes Verfahren, zur Umwandlung gemischter Kunststoffabfälle in Kraftstoff eingesetzt, was einen zusätzlichen Vorteil durch den Antrieb der Entsorgungstechnologie bietet. Dies trägt zum Ziel der EU bei, eine Kreislaufwirtschaft zu fördern, in der Produkte und Materialien recycelt und wiederverwendet werden, anstatt weggeworfen zu werden.Blasen nutzen, um Flüsse zu reinigenMaelstrom-Forscher entwickeln außerdem eine zweite Technologie, die darauf abzielt, schwimmenden Abfall in Flüssen zu entfernen, bevor er den Ozean erreicht. Die Blasenbarriere funktioniert, indem sie Luft durch ein perforiertes Rohr pumpt, das auf dem Flussbett platziert ist. Dadurch entsteht eine Aufwärtsströmung, die den Müll an die Oberfläche und in ein Sammelsystem leitet.Die Bubble Barrier wurde in den Niederlanden erfolgreich getestet und wird derzeit in Portugal getestet. Es handelt sich um eine unaufdringliche und umweltfreundliche Technologie, die die Bootsnavigation nicht beeinträchtigt und vermutlich nur minimale Auswirkungen auf die Tierwelt hat.Eine gemeinsame Anstrengung: Reduzierung des MeeresmüllsWährend Robotertechnologien dazu beitragen, das wachsende Problem des Meeresmülls anzugehen, betont Dr. Madricardo, dass auch kollektives Handeln erforderlich ist. Das Maelstrom-Projekt umfasst öffentliche Initiativen, wie z. B. Kampagnen zur Säuberung der Küste, um lokale Gemeinschaften einzubeziehen und das Bewusstsein für die Bedeutung der Reduzierung von Meeresabfällen zu schärfen.„Wir glauben wirklich, dass ein Wandel in der Gesellschaft notwendig ist“, sagte Dr. Madricardo. „Technologien sind wichtig, aber auch die gemeinsame Anstrengung, Umweltverschmutzung von vornherein zu verhindern, ist wichtig.“Quelle und Bildnachweis: Ursprünglich veröffentlicht im Horizon Magazine.Bildnachweis: Der ROV TORTUGA von SeaClear ist als „der sauberer“ Roboter bekannt. Es sammelt den Müll vom Meeresboden. @ SeaClear, 2021.Schlagwörter: Beseitigung von Unterwassermüll, SeaClear-Roboter, Maelstrom-Projekt, Blasenbarriere, Unterwasser-KI-Roboter, Lösung für Meeresmüll, EU Green Deal, Meeresbodenreinigung, Meeresrobotik, Kreislaufwirtschaft, Meeresroboter von Dubrovnik, Meeresabfälle des Horizon Magazine