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Gruppenarbeit

Roboterschwärme sollen dereinst die Tiefsee oder ferne Planeten erkunden. Schon jetzt helfen sie im Kampf gegen Umweltverschmutzung.

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zVg
04. September 2017

In Venedig sollen Roboterschwärme die Wasserqualität überwachen.


Nützlich

Ein Vogelzug in V-Formation oder Fische, die sich zu riesigen Schwärmen zusammenfinden das sieht nicht nur erhaben aus: Auch die Forschung interessiert sich für die Funktionsweise solcher Schwärme. Inzwischen weiss man: Die Formationen kommen oft durch relativ einfache Informationen zustande wie halte einen minimalen Abstand zum Nebenmann ein und bewege dich in die gleiche Richtung.
Komplexer ist es aber, diesen Sachverhalt mathematisch zu beschreiben. Die ersten Programme zum Schwarmverhalten gab es in den 1980er- Jahren. Seither wurden sie nicht nur ständig verbessert, es gibt heute auch die technischen Möglichkeiten, einen künstlichen Schwarm herzustellen und nützlich zu machen.
So sollen Roboterschwärme künftig zur Vermessung des Meeresbodens oder zur Erforschung des Weltraums eingesetzt werden. In entlegenen und schwer zugänglichen Regionen ist das sehr sinnvoll: Zum Sammeln von Messdaten sind viele Geräte wirkungsvoller als eines, und durch den Verlust einer einzelnen Maschine ist nicht gleich die ganze Mission zum Scheitern verurteilt.

Schwimmendes Labor

Ein solcher Roboterschwarm wird bald für eine ganz und gar irdische Mission zum Einsatz kommen. Wer demnächst in den Kanälen von Venedig zwischen den Gondeln auf Dinge stösst, die aussehen wie schwimmende Ufos oder entkommene Badewannentiere, hat einen Teil des Projekts SubCULTron entdeckt. Ab spätestens 2019 soll ein Roboterschwarm mit 150 Geräten in den Wasserstrassen der Lagunenstadt Messdaten sammeln, um Verschmutzungen zu erfassen. Dazu werden sich die aMussel-Roboter wie Muscheln auf dem Boden der Kanäle festkrallen und Messdaten sammeln, während die gelben aFish neue Gebiete erkunden und den Datentransfer sicherstellen. Mit Solarzellen bestückte aPad-Stationen an der Wasseroberfläche sorgen für die nötige Energie.

Es lauern Gefahren

Programmiert werden die Roboter nach Vorbildern aus dem Tierreich: Wie in einem Ameisen- oder Bienenvolk entscheiden sie selber, wo sie messen. Wohin sich die einzelnen Einheiten gerade bewegen, können auch die Forscher nicht vorhersagen. Es wäre schon ein Erfolg, wenn der Schwarm einige Wochen überlebt, erklärt Thomas Schmickl, Projektleiter von SubCULTron und Professor am Lehrstuhl für Zoologie der Universität Graz. Denn Gefahren gibt es einige: Die Roboter könnten sich in alten Fischernetzen oder im Müll verfangen, der in den Kanälen treibt. Oder es geht ihnen schlicht der Strom aus, bevor sie ein aPad zum Auftanken erreichen. Ob sich der künstliche Schwarm in den venezianischen Kanälen bewährt, werden also erst die Versuche zeigen.

App-Tipp

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Aus der internationalen Raumstation ISS auf die Erde blicken? Mit dieser App gehts! Die Aussenkamera zeigt, wo über der Erde sich die Station gerade befindet es sei denn, sie durchfliegt gerade die Nacht: Dann bleibt der Bildschirm schwarz. Zwar fällt zu Sonnenauf- und untergang die Verbindung zuweilen aus, weil sehr viele dabei sein wollen. Doch Geduld lohnt sich: Auf der ISS wiederholt sich das Spektakel etwa alle zwei Stunden. Zu Events wie Ausseneinsätzen schickt die App einen Reminder.

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Projektwebsite SubCULTron