Mit einem autonom fahrenden Boot Sedimentkarten erstellen und den Abbau von Sand und Kies nachhaltiger gestalten – das ist das Ziel des Mappingboats, das die Technische Hochschule Georg Agricola (THGA) künftig in Kooperation mit der Firma Carplounge Tackle entwickeln wird. Gefördert wird das Projekt durch das „Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, das unter anderem die Zusammenarbeit von Forschungseinrichtungen und Unternehmen zur Entwicklung innovativer Produkte unterstützt.
Carplounge Tackle ist auf die Produktion von High-End-Futterbooten für Angler spezialisiert und daran interessiert, die eigene Technik bestmöglich weiterzuentwickeln. Futterboote ermöglichen es – inzwischen auch mit GPS und Echolot –, Köder in schwierige oder entlegene Gewässerbereiche zu bringen und so Fische anzulocken. Die THGA wiederum sieht einen Forschungsbedarf für die Kies- und Sandindustrie, da Lagerstätten häufig nicht vollständig genutzt werden: Rund 20 bis 25 Prozent des Abbauvolumens verbleiben ungenutzt am Grund von Baggerseen, schätzt THGA-Prof. Dr. Albert Daniels. „Unser Anspruch ist es, einen Weg zu finden, wie sich Lagerstätten verlustfreier nutzen lassen und die Rohstoffgewinnung optimiert werden kann“, so der Rohstoffexperte. Dabei gehe es zunächst um die Nassgewinnung von Sand und Kies.
Bei der Entwicklung des Mappingboats kommen beide Seiten nun zusammen: Carplounge Tackle hat den Bedarf an voll autonom fahrenden kleinen Booten für die Anglerszene erkannt, die zugleich Hindernisse automatisch erkennen und umfahren können. Die THGA kann diese Boote, erweitert um modernste Vermessungstechnik, nutzen, um detaillierte und qualitativ hochwertige Informationen über den Untergrund von Lagerstätten zu generieren. Damit wird das vor einigen Jahren gestartete Projekt Gravel George (www.thga.de/gravelgeorge) jetzt weitergeführt. „Wir wissen bereits, dass man mit speziellen Echolotsystemen den Untergrund von Baggerseen abtasten und anhand des Reflexionsverhaltens der Echolotsignale Untergrundstrukturen interpretieren kann“, erklärt Prof. Daniels. „Was wir noch nicht wissen, ist, wie das Messergebnis des Echolots und die Qualität des Untergrunds zusammenhängen. Das erforschen wir jetzt mit Feldversuchen und Probenahmen, um künftig neben der reinen Höhenlage – für die ein Echolot normalerweise eingesetzt wird – auch automatisch Qualitätsvermessungen zu detektieren“. Zudem konnte das Drohnenboot Gravel George noch nicht vollautomatisch fahren, sondern musste per Fernbedienung gesteuert werden.
Die gewonnenen Daten werden künftig noch an Bord verarbeitet und anschließend direkt in die Abbaukontrollanlagen der Schwimmbagger, die bei der Nassgewinnung von Sand und Kies zum Einsatz kommen, übertragen. Damit soll der Kies- und Sandindustrie ein vollständig autonom fahrendes Vermessungsboot zur Verfügung stehen, das ein Gewässer abbaubegleitend abfährt, Vermessungen durchführt und kostengünstig Informationen über Qualitätsmerkmale des Lagerstättengrunds generiert, durch deren Auswertung Abbauverluste minimiert werden. Carplounge Tackle hingegen kann ein neues Produkt in seinem Portfolio präsentieren, das sich aufgrund der automatisierten Steuerung mannigfaltig einsetzen lässt.
Während das Unternehmen hauptsächlich an der Weiterentwicklung des Boots und der Navigation arbeiten wird, wird die THGA die zusätzliche Radar- und Messtechnik entwickeln und Testfahrten auf Baggerseen durchführen. Die anwendungsorientierte Forschung spielt dabei eine entscheidende Rolle: „Der Fokus liegt darauf, ein bezahlbares Boot zu konzipieren, das auch praktikabel eingesetzt werden kann“, resümiert Prof. Daniels. Das Projekt startet im Juni 2021 und wird für die Dauer von drei Jahren gefördert.