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Messkette, Geräteträger und Datenübertragung

Die Messkette setzt sich aus 10 Messhorizonten zusammen, die mit einem Abstand von jeweils 2m eine hinreichende vertikale Abdeckung der Wassersäule gewährleisten. 

Leitfähigkeit, Temperatur, Druck (CTD)

Jedes dieser 10 Niveaus wurde mit einer CTD-Sonde der Firma Sea-Bird (Sea-Bird SBE 37IM) ausgestattet. Das System hat eine eigene Langzeitbatterieversorgung und misst vorprogrammiert selbständig die drei Standardparameter Leitfähigkeit, Temperatur und Druck, in diesem Falle im 10-Minutentakt. Die Daten werden intern gespeichert und zudem einmal stündlich auf Anfrage im 6er Block über induktive Koppler und das isolierte Tragseil an das Datenmanagementsystem auf der Plattform übertragen.

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Hauptniveaus

Zusätzlich werden in drei dieser Horizonte (2m, 12m, 22m) weitere Parameter erfasst, um Aussagen zur Belüftung (Sauerstoff), zur Trübung und zur Chlorophyll-Fluoreszenz treffen zu können. Diese Baugruppen werden zusammen mit ihren CTD-Sonden als Hauptniveaus bezeichnet.

Sauerstoffmessung

Zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes werden pro Hauptniveau zwei gekapselte Oxygen Optode 3835 der Firma Aanderaa eingesetzt, um mit dieser Doppelsensorik das Ausfallrisiko zu senken und eine höhere Sicherheit bei der Beurteilung der Qualität der Messergebnisse zu erreichen.

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Trübung und Fluoreszenz

Ebenfalls in die Hauptniveaus integriert wurde jeweils ein WetLabs ECO FLNTU mit Kupfershutter, welches die Trübung und die Chlorophyll-Fluoreszenz mit Hilfe optischer Messverfahren erfasst.

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Geräteträger

Die geschlossene, dunkle Kammer mit den Sauerstoffsensoren wird über eine Sea-Bird Pumpe 5T während der Messung kontinuierlich mit frischem Seewasser durchspült (ca. 2 Min. alle 10 Min.). In den Messpausen steht das Wasser und reichert sich mit Metallionen aus Foulingschutzzylindern und Kupferröhrchen/-Ummantelungen an, was entscheidend zur Bewuchsminimierung beiträgt. Die in den Hauptniveaus zusätzlich integrierten Mikroprozessorlogger- und –Steuergeräte sind so konzipiert, dass später weitere Sensoren in das System integriert werden können. Ebenso wie bei den CTD‘s erfolgen in den Hauptniveaus die Messungen alle 10 Minuten, die Daten werden dann aber in den Unterwasserdatenloggern der Fa. International Baltic Engineering GbR gesammelt und zwischengespeichert. Aufgrund des erhöhten Energiebedarfs von Optoden, Pumpe und FLNTUS können diese Baugruppen nicht autonom mit eigener Batterie und Induktivübertragung betrieben werden, sondern sind über ein einziges Buskabel zur Stromversorgung und seriellen Datenübertragung mit dem Plattform-Host-Computer verbunden.

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Strömungsmesser und Seegangsrechner

Die Strömungs- und Seegangsmessungen werden plattformunabhängig vorgenommen, d.h. mit einem autonomen, 100-200m von der Messplattform auszubringenden Bodenabsetzgestell. Die hochauflösenden Messungen mit Intervallen von 1m erfolgen über die gesamte Wassersäule und beinhalten Strömungsprofilmessungen alle 10 Minuten, sowie stündliche Seegangsmessungen. Diese Messungen können nicht in unmittelbarer Umgebung der Plattform erfolgen, da es zu einer Beeinflussung der Messungen durch die Plattform kommen würde. Auf Basis des akustischen Profil-Strömungsmessers Teledyne RDI ADCP WHS600 und des Seegangsrechners Teledyne RDI NEMO-SA wurde ein neues Boden-Absetzgestell entwickelt. Der ADCP ist mit einer Kardanik versehen, die es erlaubt, ein Gefälle von ca. 30° auszugleichen und den ADCP immer senkrecht messen zu lassen.

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Hydroakustische Datenübertragung und Releasersystem

Zusätzlich wurde es mit einem akustischen Unterwassermodem (Evologics S2CR 48/78) der Firma Evologics und einem Releaser der Firma KUM ausgestattet. Das Releasersystem gewährleistet eine einfache Bergung von einem Versorgungsschiff, das mit einem Kran ausgestattet ist.

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Datenmanagement und -Bereitstellung

Auf der Plattform werden alle Daten kabelgebunden zum Host-Rechner geleitet, der stündlich die CTD’s, die Unterwasserlogger und das Unterwassermodem abfragt, um die 10 Minuten Werte der einzelnen Geräte zu erhalten. Der Host-PC ist per LAN mit der Stationsinfrastruktur verbunden, sodass die Daten problemlos in einer Plattformdatenbank gehalten und über die Satellitenübertragung in Echtzeit an Land zur Verfügung stehen. Alle Messdaten werden mit  einer nahezu real-time-Übertragung an die FINO-Datenbank im BSH sowie an eine weitere Datenbank im IOW gesendet und können so dem Endnutzer zeitnah zur Verfügung gestellt werden.

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