Multiparameter -Sensor-Mikrosystem für die Meeresforschung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Aufgrund der gegenüber der Intention des ursprünglichen Antrags von den Gutachtern geforderten unmittelbaren Einbindung der Anwendung entstand die Problematik, ein eigentlich Grundlagen-orientiertes Forschungsvorhaben mit einem stark anwendungsbezogenen Ansatz in der Meeresforschung zu verbinden. Das Forschungsvorhaben sollte die Möglichkeiten zukünftiger hochintegrierter und damit kostengünstiger, leicht in großen Stückzahlen vernetzbarer Systeme mit geringem Energiebedarf und mit optischer Energieversorgung aufzeigen. Dieser geforderte Spagat war nicht möglich. Um wesentliche Teile der Zielrichtungen beider Antragsteller zu erfüllen, wurde die Integration des Mikrosystems mit all seinen Teilkomponenten in z.T. neuartigen mikrosystemtechnischen Lösungen zugunsten eines modularen Aufbaus zurückgestellt. Die Realisierung erfolgte in Teilen mit in Mikrosystemtechnik innerhalb des Vorhabens realisierten Komponenten (Drucksensor, Sedimentationssensor), wesentlich aber mit kommerziell verfügbaren Sensoren (Druck, Helligkeit) sowie mit neuartigen elektronischen und mechanischen Ansätzen für Systemaufbau und Netzwerk. Die Charakterisierung und Umsetzung erfolgte im Labor, insbesondere aber in Feldeinsätzen. Durch diese Umstellung wurde es auch maßgeblich erforderlich, dass die ursprünglich bei beiden Antragstellern zeitlich parallel verlaufend geplanten Arbeiten in eine serielle Bearbeitung mündeten, die nicht zuletzt wegen der erforderlichen Kontinuität bei der Entwicklung des modularen Aufbaus und seiner Vernetzbarkeit notwendig wurde, und zwar weitestgehend mit dem gleichen wissenschaftlichen Mitarbeiter. Im Projektverlauf wurden Mikro‐Sensoren für meereswissenschaftliche Fragestellungen entwickelt und konzipiert. Hierzu zählen hochgenaue Drucksensoren für den Einsatz in Flachwasserregionen (Wattsedimente) bis zu Wassertiefen von ca. 1000 m (Kontinentalhang). Artefakte bedingt durch den Einfluss des Gehäuses auf z.B. das Strömungsfeld (ein wesentlicher Faktor bei Untersuchungen in Wattregionen) lassen sich deutlich minimieren. Auch die in situ Messung der Sedimentationsrate von Mikroorganismen inklusive der Impedanzspektroskopie ermöglicht neue Anwendungsfelder. Bezogen auf die Batteriekapazität von mobilen oder stationären Unterwasser‐Plattformen (ROV, Crawler etc.) unterstützen Low‐Power‐Messesysteme die Langzeitmessung (Wochen/Monate) bei einer hohen Messrate und den Aufbau von neuartigen Unterwasser‐Sensornetzwerken.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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“Multi‐Parameter Low‐Power Sensor Netzwerk für die Meeresforschung“, AMA Conferences SENSOR und IRS², Nürnberg, Mai (2015)
L. Wahn, T. Gentz, H.K. Trieu, M. Schlüter, J. Müller
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“Multi‐Parameter Low‐Power Sensor Netzwerk für die Meeresforschung“, MikroSystemTechnik Kongress, Karlsruhe, Oktober (2015)
L. Wahn, T. Gentz, H.K. Trieu, M. Schlüter, J. Müller
