GPS-Bojen schützen vor Hai-Attacken

Australien ist das Land mit den meisten tödlichen Haiattacken auf der Welt: In den letzten hundert Jahren wurden dort mehr als 573 Angriffe aufgezeichnet, von denen 134 zu tragischen Todesfällen führten. Die Statistik zeigt darüber hinaus, dass die Zahl der Vorfälle stetig zunimmt – Forscher vermuten die Ursache dafür in steigenden Temperaturen und der Vielzahl von Menschen, die sich im Wasser aufhalten. Insbesondere die Region New South Wales (NSW) sah sich zuletzt mit einem wachsenden Problem konfrontiert, da von den Haien eine zunehmende Gefahr für Anwohner und Touristen ausging. Aus diesem Grund reagierte die australische Regierung und investierte im August 2015 umgerechnet rund 10,4 Millionen Euro in den Schutz vor Haiangriffen. Teil dieser Maßnahmen sind intelligente Langleinen, sogenannte Smart-Drumlines (Shark-Management-Alert-in-Real-Time-Drumlines). Diese Technologie unterscheidet sich deutlich von traditionellen Langleinen, da sie einen Echtzeit-Alarm an die zuständigen Behörden ermöglicht, sobald ein Tier gefangen wurde. Die aufgespürten Haie können anschließend mit Peilsendern markiert und lebend wieder freigelassen werden.

Haiwarnungen in Echtzeit

Smart-Drumlines setzen sich aus einem Köder und einer solarbetriebenen Satelliten-Boje zusammen. Beißt ein Hai in den Köder, wird die Solarboje durch den entstehenden Druck auf die Leine aktiviert, woraufhin diese umgehend einen Alarm an die zuständige Behörde mit ihrer genauen GPS-Position sendet. Diese Informationen werden per E-Mail, SMS und Telefonanruf übermittelt. Innerhalb von nur 15 Minuten fahren die Wissenschaftler oder beauftragte Unternehmen zur Boje und statten das Tier mit zwei Peilsendern aus, um es künftig verfolgen zu können. Sobald ein weiterer Hai markiert ist, werden die Informationen über eine App namens „Shark Smart“ und einen zugehörigen Twitter-Feed der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Wer also ins Wasser möchte, kann sich vorher über die App oder den Twitter-Feed in Echtzeit über die Präsenz und Aktivitäten der Haie in der Gegend informieren.

Entlang der 1300 km langen Küste von New South Wales gibt es derzeit hundert Smart-Drumlines. Solarbojen spielen dabei eine entscheidende Rolle– denn sie ermöglichen eine Echtzeit-Warnung, sobald ein Hai gefangen wurde. Entwickelt und hergestellt werden die Bojen von Marine Instruments, einem jungen Unternehmen mit Sitz im spanischen Nigrán. Das Unternehmen hat sich auf Tracking- und Fernüberwachungsprodukte für raue Meeresumgebungen und nachhaltiges Fischen spezialisiert. Ein Schwerpunkt der in über 30 Länder verkauften Produkte liegt im Thunfischfang. Als sich die Regierung in NSW 2015 an die Spanier wandte, eröffnete sich eine neue Anwendung für die Bojen. Sie sollten prüfen, ob sie eine technologische Lösung für das Haifischproblem anbieten konnten.

 Zuverlässig und meerwasserfest

Marine Instruments entwickelte daraufhin die Mli-S – eine Adaption des ursprünglich für den Thunfischfang entwickelten Modells M3i, der meist verkauften Boje des Unternehmens. Die Mli-S besteht aus einem Satelliten-Transceiver mit Iridium-Kommunikation, GPS, einem magnetischen Ein-/Aus-Schalter und einem redundanten Stromversorgungssystem. Letzteres ist entscheidend für die Zuverlässigkeit der gesamten Lösung. Unter normalen Bedingungen erfolgt der Betrieb der Boje über Solarzellen, überschüssige Energie wird in Nickel-Metallhydrid (NiMH) Akkus gespeichert. In einer Boje befinden sich insgesamt zehn NiMH- und 16 Alkaline-Batterien von Panasonic. Die NiMH-Akkus werden ständig aufgeladen. Zudem kommen Alkali-Mangan-Batterien für den Fall zum Einsatz, dass sich die Boje dreht und nicht mit Sonnenenergie versorgt wird oder ein anderer Fehler auftritt. Ein Nebeneffekt ist, dass sich das zusätzliche Gewicht der Batterien positiv auf die Schwimmfähigkeit der Bojen auswirkt.

Batterien, die in dieser Anwendung zum Einsatz kommen, müssen zuverlässig sein und rauen Meeresbedingungen sowie stark schwankenden Temperaturen standhalten. Außerdem müssen sie – wie die Bojen – eine lange Lebensdauer erreichen. Während die Alkaline-Batterien bereits seit Beginn der Produktion von dem Hersteller Panasonic geliefert wurden, arbeitete Marine Instruments zunächst mit NiMH-Batterien eines Wettbewerbers. Schließlich stieg das Unternehmen jedoch ganz auf Panasonic um, da es mit der Leistung der NiMH-Batterien zufrieden war.

Alkali-Mangan-Batterien als Back-up

Bei der Auswahl der richtigen Batterietypen für die Anwendung berieten Verkäufer und Ingenieure von Panasonic die Entwickler von Marine Instruments. Es galt sicherzustellen, dass die Batterien den hohen Anforderungen gerecht werden. Bezüglich der wiederaufladbaren Nickel-Metallhydrid-Akkus, die in der Boje zur Speicherung der Sonnenenergie verwendet werden, empfahlen sie einen Typ mit langer Lebensdauer, der auch bei großer Hitze einen hohen Entladestrom liefert. NiMH-Batterien lassen sich in einem weiten Temperaturbereich einsetzen und unterliegen aufgrund ihrer Sicherheit weniger Transportregularien als etwa Lithium-Ionen-Akkus.

Als Back-up-System der Bojen eigneten sich Alkali-Mangan-Batterien der Panasonic-Powerline-Serie, die speziell für den industriellen Markt konzipiert wurden und eine geringe Selbstentladung aufweisen. Durch ihre hohe Zuverlässigkeit eignen sich die Alkaline-Batterien nicht nur für den Einsatz in Bojen, sondern auch in sicherheitsrelevanten Anwendungen wie Rauchmeldern oder Blutdruckmessgeräten.

Um robuste und einwandfrei funktionierende Produkte liefern zu können, führt Marine Instruments in seinem Werk in Spanien für jede Komponente Qualitätsprüfungen durch. Zum Beispiel werden NiMH-Akkus über 24 Stunden hinweg geladen und entladen, um die Langzeitverfügbarkeit zu gewährleisten. Alle Produkte von Panasonic haben diese Tests bestanden.

Bewährt hat sich neben den Batterien auch der Einsatz der smarten Bojen: Seit Beginn des Hai-Abwehr-Programms im August 2015 wurden dort, wo die intelligenten Langleinen eingesetzt werden, keine Menschen mehr von Haien verletzt.

(tm)