Sensorik-System
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Viele Kabel sind derzeit noch notwendig, um die Wasserqualität im Labor zu untersuchen. Transmitter sind dabei Süßwassermuscheln.

Wichtig für das Ökosystem

TU-Wissenschaftler forschen, um die Süßwassermuschel zu retten

Süßwassermuscheln sind in ihrem Bestand gefährdet - mit massiven Auswirkungen auf das Ökosystem. Forscher der TU München-Weihenstephan wollen dem entgegenwirken.

Freising – Süßwassermuscheln gehören weltweit zu den gefährdetsten Arten in Süßgewässern. Dennoch sind sie ein wesentlicher Bestandteil eines funktionierenden Ökosystems. Vergleichbar mit der Relevanz des Insektensterbens, allerdings mit weniger medialer Präsenz berücksichtigt, spielt sich unter der Wasseroberfläche ein dramatischer Rückgang der Artenvielfalt ab. Faktoren wie Feinsedimente, Pestizide und Einträge von Arzneimittelrückständen, Hormonen und Mikroplastik nehmen dabei eine bedeutende Rolle ein.

Im Fall der Süßwassermuscheln sind die Wirkungen einzelner Stressfaktoren noch wenig untersucht und die Reaktionen der Muschel auf Schadstoffe schwierig zu erfassen. Da eine einzelne Muschel mehrere Liter Wasser pro Stunde aktiv filtern kann, kommt sie dabei direkt mit sämtlichen Stoffen aus dem Wasser in Kontakt.

Welche Auswirkung hat die Wasserqualität auf die Muscheln?

Am Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie der Technischen Universität München in Freising-Weihenstephan untersuchen Professor Jürgen Geist und Sebastian Beggel die Gefährdungen und Effekte von Umweltstressoren bei Süßwassermuscheln. „Muscheln können einer Verschlechterung der Wasseraktivität nicht aktiv ausweichen, ihre einzige Möglichkeit ist, durch Schließen der Schalen zu reagieren. Dieses Verhalten zu beobachten, liefert uns wichtige Hinweise, um die Interaktion der Tiere mit ihrer Umwelt zu verstehen“, erklärt Beggel.

Echtzeitmessung: An der Mühle in Freising wurden die Muscheln für den Versuch ins Wasser gesetzt.

Um dem Verhalten der Muscheln weiter auf den Grund zu gehen, kommt dabei auch modernste Sensortechnik zum Einsatz. Ein zusammen mit dem Münchner-Start-up Ecosoph entwickeltes, neuartiges Sensoren-System erlaubt dabei die kabellose Messung des Muschelverhaltens unter Wasser und eine Übertragung der Daten in Echtzeit. Dadurch können Effekte, die sonst im Verborgenen bleiben, sichtbar gemacht und von den Wissenschaftlern interpretieret werden.

Neueste Sensorik-Systeme kommen an der TU zum Einsatz

Die Entwicklung der ersten Prototypen des Muschelsensors realisierte Ecosoph durch die finanzielle Unterstützung der Allianz-Umweltstiftung im Rahmen des Projekts „Blauer Adler“. Pate vor Ort ist dabei Simon Bauer. Von den erforderlichen Projektkosten übernahm der Allianz-Generalvertreter in Freising ein Drittel der finanziellen Patenschaft.

Ecosoph ist für die Partnerschaft mit dem Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie an der TU in Freising-Weihenstephan enorm dankbar, denn nur in Zusammenarbeit mit der Wissenschaft kann das Unternehmen neueste Sensorik-Systeme auf dem Weg zur Marktreife optimieren, „bis diese den höchsten Anforderungen für den Einsatz in der wissenschaftlichen Forschung entsprechen“, betont Geschäftsführer Felix Ortwein.

So wird kabellos gemessen: eine mit einem Sensor versehene Teichmuschel.

Bei Ecosoph wird an verschiedenen innovativen Lösungen gearbeitet, um Sensordaten und Biomarker direkt aus der Natur in Echtzeit in die Cloud zu streamen. „Wir nennen es ,Internet of Biosphere’, kurz ,IoB’. Für das Monitoring, etwa von Tiergesundheit oder Wasserqualität in der freien Natur, besteht wachsender Bedarf an autarken Sensoriksystemen. Erst durch neueste und enorm miniaturisierte System-on-Chip Mikroprozessoren mit hochintegrierten Komponenten wie Niedrigenergie-Funkmodule für lange Reichweiten kann ein Sensor-Wearable für so kleine Tiere praktikabel umgesetzt werden“, erläutert der Technische Leiter des Unternehmens, Marco Bobinger. Als nächstes plant das Start-up, mittels selbst entwickelter Nanogeneratoren, Biosensorik auch unter Wasser energieautark zu betreiben. ft/mac

Aktiv für Mensch und Umwelt – unter diesem Motto fördert die Allianz Umweltstiftung deutschlandweit Umweltprojekte. Ein wichtiges Anliegen der Stiftung ist dabei auch, Verantwortungsbewusstsein für die Natur zu entwickeln. Der „Blaue Adler“ ist ein Projekt zum tatkräftigen Handeln für alle Bürger, Vereine und Institutionen. Das 1995 ins Leben gerufene Programm unterstützt kleinere, lokale Umweltprojekte – regional breit gestreut. An den meisten Aktionen sind Kinder oder Jugendliche beteiligt, die sich auf diese Weise frühzeitig mit dem ein oder anderen Umweltthema befassen. Ansprechpartner für Ideen und Aktionen ist jede Allianz-Vertretung. (ft)

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