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StrikeSense -- Bewertung und Entwicklung einer neuen Generation von Kollisionssensoren als Ersatz für Tests an lebenden Tieren bei der Bewertung von Wasserkraftwerken
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Stiftungen - Sonstige;
Nur 13 % der deutschen Gewässer erreichten 2022 einem guten ökologischen Zustand. Schlecht oder nicht passierbare Querbauwerke sind eine Hauptursache dafür und eine Bedrohung der Biodiversität. Bei stromabwärts gerichteten Passagen technischer Wasserbauwerke unterliegen Fische einem potenziellen Schädigungsrisiko durch Anschlagen an Kanten und Flächen, Einklemmen in Spalten, schnelle Druckveränderungen (Barotraumen) sowie Scherkräfte und Turbulenzen. Eine genaue Bewertung der Schädigungsrisiken erfordert die Nutzung von Lebendtierversuchen. Die Fische werden gezielt in die Anlagen und Abstiegskorridore eingebracht, nach Passage des Gefahrenbereiches wiedergefangen und auf Verletzungen untersucht. Diese Praxis betrifft in Deutschland bis zu 100,000 Wildfische pro Jahr. Das ist ethisch sehr fragwürdig und schwächt die zu schützenden Fischpopulationen selbst. Darüber hinaus sind die Versuche mit hohen Unsicherheiten verbunden und mit mehreren hunderttausend Euro bereits für kleine Untersuchungen sehr teuer. Analytischen Alternativmodelle zum Tierversuch weisen hohe Unsicherheiten von 50% bis zu 500% auf. Sensoren zur Messung der Druckveränderungen bei einer Passage durch Turbinen oder Pumpen zeigen sehr gut das Risiko von Barotraumen.
Kollisionen der Fische mit Laufradschaufeln und andern Strukturen, die in Deutschland eine Hauptursache für Fischschädigungen sein dürften, werden nicht in ausreichender Qualität abgebildet. Aktuell verfügbare, sehr steife Hartplastik-Sensoren messen die Kollision allein über ihre Beschleunigung. Damit ist eine Beurteilung des Schädigungsrisikos unmöglich. Das Projekt entwickelt und testet neue Sensortechnologien die Kollisionen besser abbilden können. Die in StrikeSense zu entwickelnden Fischersatzsyteme ändern den Blickpunkt von der Kollision zum Fisch. Sie messen zusätzlich die mechanische Antwort des Fischersatzsystems auf die Kollision: die Verformung ihres flexiblen, fischähnlichen Körpers. Die neue Sensorgeneration verspricht dadurch eine echte Alternative zu Lebendtierversuchen. Die Aussagekraft der mit dem neuen System erhobenen Daten in Bezug auf eine Prognose der Fischmortalität (biological response) wird im Laufe des Projekts mit Versuchen im Labor und im Feld geprüft und dokumentiert.
Kollisionen der Fische mit Laufradschaufeln und andern Strukturen, die in Deutschland eine Hauptursache für Fischschädigungen sein dürften, werden nicht in ausreichender Qualität abgebildet. Aktuell verfügbare, sehr steife Hartplastik-Sensoren messen die Kollision allein über ihre Beschleunigung. Damit ist eine Beurteilung des Schädigungsrisikos unmöglich. Das Projekt entwickelt und testet neue Sensortechnologien die Kollisionen besser abbilden können. Die in StrikeSense zu entwickelnden Fischersatzsyteme ändern den Blickpunkt von der Kollision zum Fisch. Sie messen zusätzlich die mechanische Antwort des Fischersatzsystems auf die Kollision: die Verformung ihres flexiblen, fischähnlichen Körpers. Die neue Sensorgeneration verspricht dadurch eine echte Alternative zu Lebendtierversuchen. Die Aussagekraft der mit dem neuen System erhobenen Daten in Bezug auf eine Prognose der Fischmortalität (biological response) wird im Laufe des Projekts mit Versuchen im Labor und im Feld geprüft und dokumentiert.
Geräte im Projekt
Kooperationen im Projekt
Kontakt
Dr.-Ing. Shokoofeh Abbaszadeh
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Institut für Elektrische Energiesysteme
Universitätsplatz 2
39106
Magdeburg
Tel.:+49 391 6757112
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