Für den umweltverträglichen Betrieb von Offshore-Windparks und den Schutz der biologischen Vielfalt ist eine nachhaltige Überwachung der Meeresumwelt von zentraler Bedeutung. Genau hier setzt das Projekt SeaMe an, das von RWE initiiert und geleitet wird. Gemeinsam mit führenden Forschungspartnern verfolgt das Projekt das Ziel, innovative Technologien für ein ganzheitliches und möglichst schonendes Ökosystem-Monitoring zu entwickeln. Dabei sollen bislang eingesetzte, häufig kostenintensive, invasive und CO₂-intensive Methoden durch moderne, nachhaltige Ansätze ersetzt werden. Das Konsortium setzt hierbei auf moderne Technologien, wie autonome Unterwasserroboter, teleoperierte Flugdrohnen, Intelligente Kamerasysteme, moderne Verfahren zur Umwelt-DNA-Analysen, sowie eine Umfangreiche Plattform zur Analyse und Bereitstellung der erhobenen Daten.
Das Projektteam des DFKI ist hierbei mit dem autonomen Unterwasserroboter (AUV) DeepLeng involviert. Im Fokus steht dabei die Weiterentwicklung des Systems, das mit einem multimodalen ozeanographischen Sensorsystem ausgestattet wird. Dieses ermöglicht die präzise Erfassung wichtiger physikalischer und biologischer Parameter wie Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoffkonzentration, Chlorophyll-a und Trübung. Ergänzt wird dies durch den Einsatz von Methoden der Künstlichen Intelligenz, die sowohl eine sichere Navigation als auch eine effiziente und kontinuierliche Datenerhebung gewährleisten. Darüber hinaus entwickelt das DFKI ein KI-gestütztes Videoüberwachungssystem, mit dem das AUV Fische automatisch erkennen soll. Auf Basis von maschinellem Lernen und moderner Bildverarbeitung verbessert das System kontinuierlich seine Fähigkeiten und trägt so zu einem detaillierten Verständnis der marinen Fauna bei. Ziel ist es, invasive Verfahren der Beobachtung wie die Schleppnetzfischerei langfristig zu ersetzen und ein präzises Monitoring direkt im Lebensraum der Tiere zu ermöglichen, ohne diesen zu beeinträchtigen.
Ein wesentliches Merkmal von SeaMe ist die gleichzeitige und wesentlich häufigere Erfassung physikalischer und biologischer Daten. Dabei sollen auch oft vernachlässigte Teile des Ökosystems wie Phytoplankton (mikroskopisch kleine Algen) und Zooplankton (z.B. Krill) berücksichtigt werden, die eine zentrale Rolle in der marinen Nahrungskette spielen. Diese ganzheitliche Betrachtung hilft komplexe Wechselwirkungen innerhalb des Ökosystems besser zu verstehen. Um auch den anspruchsvollen Bedingungen im Offshore-Einsatz gerecht zu werden, wird das Roboter System des DFKI gezielt weiterentwickelt. Dazu gehören Verbesserungen in der Kommunikation, erweiterte Sicherheitsfunktionen wie Notauftauchmechanismen, sowie eine erhöhte Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen. Intelligente Navigationsalgorithmen ermöglichen es dem AUV zudem, autonom zu operieren, Hindernisse zu erkennen und flexibel auf unvorhergesehene Situationen zu reagieren.
Die entwickelten Technologien werden zunächst unter kontrollierten Bedingungen getestet, bevor sie in realen Offshore-Umgebungen erprobt werden. Im Laufe des Projekts sind dazu umfangreiche Tests im Offshore-Windpark Kaskasi in der Nordsee geplant. Der Windpark Kaskasi befindet sich rund 35 Kilometer nördlich von Helgoland und bietet ideale Voraussetzungen für die Erprobung innovativer Monitoringlösungen.
Das auf 3 Jahre angelegte Projekt, das im Sommer 2024 gestartet ist (DFKI seit Oktober 2024), vereint neben dem DFKI weitere renommierte Partner aus Wissenschaft und Industrie. Zu den Forschungspartnern gehören neben dem DFKI das Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität an der Universität Oldenburg (HIFMB), das Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), BioConsult SH, das dänische Unternehmen DHI A/S und die beiden Startups Spoor AS (Norwegen) und Anemo Robotics (Dänemark). Gemeinsam leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger Technologien für den Schutz mariner Ökosysteme und die Zukunft der Offshore-Windenergie.
Partner
Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität an der Universität Oldenburg (HIFMB), Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), BioConsult SH, DHI A/S, Spoor AS, Anemo Robotics
