MATE - MAritime Traffic Emissions: A monitoring network

Dauer: 3 Jahre (August 2020 bis Juli 2023)

 

Kontakt:
Prof. Dr. OLIVER WURL
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MATE

MAritime Traffic Emissions: A monitoring network

MATE ist ein MarTera ERA-NET Cofund-Projekt, das in Zusammenarbeit mit Partnern aus Frankreich, Zypern und Deutschland durchgeführt wird.

Worum geht es in MATE?

Der Schiffsverkehr nimmt weltweit zu, wobei 90% des Welthandels über den Ozean abgewickelt werden. Die Emissionen des Schiffsverkehrs stellen eine ernsthafte Bedrohung für die Meeresumwelt und die Küstenbevölkerung dar, insbesondere in Häfen und entlang dicht besiedelter Schifffahrtswege. Die jährlichen Emissionen des Schiffsverkehrs erreichen Millionen Tonnen Feinstaub (PM2,5, d.h. < 2,5 µm), Schwefeloxide (SOx) und Stickoxide (NOx). Diese Schadstoffe wurden mit schweren gesundheitlichen Auswirkungen und vorzeitiger Sterblichkeit in der Küstenbevölkerung in Europa und Asien in Verbindung gebracht. Es wird erwartet, dass sich diese Gesundheitsauswirkungen aufgrund der anhaltenden Zunahme des globalen Schiffsverkehrs im letzten Jahrzehnt noch verschlimmern werden. Darüber hinaus sind diese Schadstoffe sehr mobil, da sie sich im Wasser ablagern und über Grenzen hinweg transportiert werden.

Aufgrund der von der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation der Vereinten Nationen (IMO) und der Europäischen Union durchgesetzten Vorschriften sind die Hafenbehörden verpflichtet, Luft- und Wasserschadstoffe der Seeschifffahrt zu überwachen, und zwar nicht nur entlang der europäischen Wasserstraßen und Häfen, sondern weltweit.

Aufgaben und Zielsetzung

In dem Projekt MATE soll ein vollständiges Überwachungsnetz entwickelt werden. Das Netzwerk soll Verschmutzungen und Schiffsemissionen in der Atmosphäre, im Wasser sowie auf der Wasseroberfläche überwachen. Aktuell ist kein System auf dem kommerziellen Markt erhältlich, mit dem umfassende Überwachungen möglich sind. Dies wird aber für die Durchsetzung der aktuellen Vorschriften für Emissionen und Verschmutzungen durch den Schiffsverkehr benötigt.

Das Überwachungsnetzwerk wir auf drei Plattformen basieren. Die Plattformen sind Bojen, Drohnen und Schleppkörper. Die Plattformen haben die folgenden Aufgaben:

  • Das Netzwerk von Bojen wird eine kontinuierliche Überwachung der Schiffsemissionen in der Atmosphäre und im Wasser ermöglichen, einschließlich Ruß (BC), Ölrückstände, SOx und Plastiktrümmer. Neue Sensoren für Schwarzkohle werden ebenso entwickelt wie ein Gefahrenbewusstsein für akute Bedrohungen durch Schiffskollisionen und Ölverschmutzungen.
    Für die Entnahme von Proben aus der marinen Grenzflächen, wird ein Oberflächenskimmer entwickelt.
    Ein hyperspektraler Sensor erkennt mittels eines KI-Algorithmus, der im Rahmen des Projekts entwickelt wir, Verschmutzungen auf der Wasseroberfläche, wie z.B. Plastik oder Ölteppiche.

 

  • Im Falle akuter Kontaminationen werden landgestützte Drohnen zur Beobachtung und Verfolgung von Kontaminationsfahnen aus der Luft aktiviert. Die Drohne werden mit neu entwickelten Sensoren bestückt und auf das jeweilige Einsatzgebiet angepasst.

 

  • Ein Schleppkörper ermöglicht es dem Betreiber, schiffsgebundene Verschmutzungen in Küstengewässern in einem größeren räumlichen Bereich oder bei schweren Unfällen zu überwachen. Der Schleppkörper kann durch eine undulierende Bewegung die gesamte Wassersäule überwachen.

Projektpartner

Insgesamt besteht MATE aus einem multidisziplinären Team von Ingenieuren, Ozeanographen und Atmosphärenwissenschaftlern, die in einem hochgradig vernetzten Netzwerk technologischer Entwicklungen arbeiten.

(Stand: 01.12.2020)