Das PerenniAL Acoustic Observatory in the Antarctic Ocean (PALAOA, hawaiianisch „Wal“) des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven (AWI) zeichnet die natürliche Unterwasser-Geräuschkulisse nahe der deutschen Antarktisforschungsstation Neumayer über mehrere Jahre hinweg auf. Mit diesen Langzeitaufnahmen wird erstmals die Möglichkeit geschaffen, das akustische Repertoire von Walen und Robben in einem von Menschen nahezu ungestörten Lebensraum kontinuierlich zu untersuchen. Insbesondere die Energieversorgung einer autonomen Messstation in der Antarktis stellt eine besondere Herausforderung dar. Mit Hilfe von Barix Komponenten wurde ein Energieüberwachungs- und Steuerungssystem umgesetzt, das den autonomen Betrieb des akustischen Observatoriums ganzjährig sicherstellt. Weitere Barix Komponenten zeichnen die Tierlaute auf und übertragen sie über eine WLAN Verbindung zur 15 km entfernten, bemannten Neumayer-Station.
Die Anforderungen an technische Komponenten für den Einsatz in der Antarktis beinhalten den autonomen Betrieb mit höchster Zuverlässigkeit sowie deren Fernsteuerung vom 15.000 km entfernten Heimatinstitut in Bremerhaven aus. Das alles bei extremen Arbeitsbedingungen für das technische Gerät; so herrschen beispielsweise Temperaturen bis unter minus 45° Celsius. Die geforderte Zuverlässigkeit über Jahre hinweg bei extremsten Bedingungen erfüllen Barix Komponenten. Dazu sind sie erschwinglich, verbrauchen kaum Strom, funktionieren ohne bewegliche Teile und lassen sich per Fernzugriff steuern – das macht sie wartungsfrei und besonders langlebig. Aus diesem Grund setzte man bei der Errichtung des Observatoriums ganz auf die robusten und kostengünstigen Geräte: Eine Barix Barionet mit Relaismodulen steuert und überwacht die komplette Horchstation. Sollte beispielsweise die Batteriespannung auf ein kritisches Niveau abfallen, ermöglichen die Module das automatische An- und Ausschalten verschiedener Verbraucher. Information über die Temperaturen in der Station, den Schaltschränken und im Freien liefern Barix Temperatursensoren.
Die eigentlichen Audiodaten (Wal- und Robbenlaute sowie Eisgeräusche) überträgt der Barix Instreamer. Zum Aufzeichnen der akustischen Daten verfügt die Station über zwei Alternativen: Bei ausreichender Energie werden die Audiodaten mit einem Industrie-PC und einer Studiosoundkarte aufgenommen, das frisst allerdings viel Energie. Muss der Stromverbrauch niedrig sein, wird der Instreamer zur Datenakquise eingesetzt. Die erhaltenen Daten kommen im weiteren Verlauf über eine ca. 15 km lange WLAN Verbindung zur bemannten Neumayer-Station. Dort werden sie gespeichert und hochkomprimiert über eine Satellitenstandleitung weiter nach Deutschland transferiert. Die Daten werden genutzt, um artspezifische Vokalisationen zu erfassen, daraus die ungefähre Anzahl von Tieren im Messbereich abzuleiten, ihre Bewegungen in Bezug auf das Observatorium zu berechnen und mögliche Auswirkungen des sporadischen Schiffsverkehrs auf das akustische und lokomotorische Verhalten von Meeressäugern zu untersuchen. Die Daten, zum größten Teil frei von anthropogenen Geräuschen, sind ebenfalls Arbeitsgrundlage für schiffsseitig installierte passiv-akustische Mitigationssysteme. „Reine“ bioakustische Signale stellen die Basis für die Entwicklung automatischer Mustererkennungsverfahren in Anwesenheit von Störgeräuschen, wie beispielsweise Schraubenlärm, dar.
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Über das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (www.awi.de bzw. www.awi.de/acoustics)
Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der gemäßigten sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der fünfzehn Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.
Ansprechpartner am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung:
Dr. Olaf Boebel, Ph: +49 (0)471/4831-1879, Fax: +49 (0)471/4831-1149, oboebel@awi-bremerhaven.de
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Die Barix AG mit Firmensitz in Zürich entwickelt und vertreibt frei programmierbare, auf IP (Internet Protokoll) basierende Kommunikations- und Steuerungsprodukte für professionelle Anwendungen der Audioübertragung und Automation. Mit den Standard-Hardware-Komponenten richtet sich Barix an die Märkte Audio over IP (Audioverteilung, -überwachung, Sicherheitstechnik) und Automation (Fernwirken/-warten bzw. Datenübertragung/-überwachung). Die Einsatzmöglichkeiten reichen von Licht-, Tür- oder Jalousiensteuerungen über Audiosysteme für Supermärkte, Hotels, Büro- und Krankenhäuser bis hin zu Lösungen für die Rundfunk- und Studiotechnik, Automatisierungstechnik, Fernüberwachung und Prozessvisualisierung. Im Team arbeiten Spezialisten für die vernetzte Kommunikation zwischen Mensch und Maschine (M2M). Sie greifen auf große Erfahrung bei Embedded Technologien und Expertise bei der Entwicklung von Produkten für „serial to Ethernet“ zurück.
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