Im Rahmen meiner Diplomarbeit habe ich eines der aktuellen globalen ökologischen Probleme aufgegriffen – im Meer treibenden Plastikmüll.

Ziel war es, eine technische Möglichkeit zu finden, die Ozeane unseres Planeten von diesem zu befreien und die darin enthaltenen wertvollen Rohstoffe wieder nutzbar zu machen.

Zu diesem Zweck wurde ein Sammelboot-Roboter entwickelt, der die auf und dicht unter Wasseroberfläche treibenden Kunststoffteile einsammelt und diese zu Basisschiffen bringt, wo sie ihrer weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

Das sorgfältig ausgearbeitete und detailliert beschriebene Modell wurde „TRAGABO“ getauft – einem Anagramm aus TRAsh GAthering BOat“.

Eine Flotte zur Sammlung des Meeresmülls besteht aus einem Basisschiff und mehreren Sammelbooten. Das Gesamtsystem hat die Aufgabe, den vorwiegend aus Plastikabfällen bestehenden, auf und dicht unter der Meeresoberfläche schwimmenden, Müll zu sammeln und ihn der Wiederverwertung zuzuführen.

Als Basisschiffe kommen Frachtschiffe in Frage, die entsprechend der neuen Verwendung umgerüstet werden müssen. Besonders eignen sich hier für Walfangfabrikschiffe, da diese in vielen Ländern nicht mehr genutzt werden und daher für andere Aufgaben zur Verfügung stehen. Für die autonom arbeitenden Sammelroboter wurde die Form eines Katamarans gewählt.

Katamarane haben gegenüber anderen Schiffsformen den Vorteil, dass sie auch bei relativer Größe sehr stabil sind und gute Schwimmeigenschaften aufweisen. Der prinzipielle Arbeitsablauf des Sammelprozesses gliedert sich dabei in den eigentlichen Sammelprozess, sowie die Lagerung, den Abtransport und die Weiterverarbeitung des Plastikmülls.

Die Sammlung der treibenden Kunststoffteile erfolgt durch die autonom arbeitenden Sammelroboter. Diese werden vom Basisschiff aus zum Einsatzgebiet gesteuert, wo sie dann selbständig den Müll einsammeln. Zur genauen Positionsbestimmung und zur Übermittlung und Verarbeitung der Steuerbefehle verfügen sie über ein GPS-System, eine Funkanlage und einen Bordcomputer. Hat der Sammelroboter seine Aufnahmekapazität erreicht, oder ist aus anderen Gründen, wie zum Beispiel eine Beschädigung, oder ungenügende Batteriekapazität,

eine Rückkehr notwendig, meldet er dies über Funk dem Basisschiff von wo aus der Roboter zu diesem gesteuert wird. Um einen mehrstündigen autonomen Arbeitseinsatz zu gewährleisten, sind die Sammelroboter mit leistungsstarken Akkumulatoren ausgerüstet.

Die Sammelroboter haben eine Breite von ca. 6 Meter über alles und im Ruhezustand, mit eingefahrenem
Sammelkorb, eine Länge von 13 Metern. Ist der Sammelkorb voll ausgefahren, beträgt die Gesamtlänge ca. 17 Meter. In Anlehnung an international gebräuchliche Farben für Wasserfahrzeuge und zur Erhöhung der Sichtbarkeit wurden leuchtende grüne und orange Farben für den Roboter gewählt. Nachdem ein Sammelroboter zum Basisschiff zurückgekehrt ist, wird er über eine Slipanlage mit Kransystem an Bord gehievt. Hier wird einmal der gesammelte Kunststoff entladen, sowie notwendige Wartungsarbeiten, wie zum Beispiel der Austausch der leeren Akkumulatoren durch an Bord des Basisschiffes aufgeladene, durch geführt.

Wie der gesammelte Plastikmüll weiter verarbeitet wird, hängt von der genauen Umsetzung des Konzeptes ab.
Eine Möglichkeit wäre, die Kunststoffteile zu zerkleinern und an Bord der Basisschiffe zu sammeln, bis sie zur endgültigen Weiterverarbeitung an Land gebracht werden. Optional kann hier eine Vorsortierung der verschiedenen Bestandteile erfolgen. Eine andere Möglichkeit wäre es, die gesammelten Kunststoffe direkt an Bord zu Treibstoff weiterzuverarbeiten, der für den Antrieb des Basisschiffes und zur Erzeugung der elektrischen Energie der Sammelroboter verwendet werden kann.

Nachforschungen zu diesem Thema haben ergeben, dass es hierfür ein patentiertes Verfahren gibt, welches auch an Bord der Basisschiffe zur Anwendung kommen kann. Hierdurch würde ein energetisch nahezu autark arbeitendes System geschaffen.

Das globale Problem des im Meer treibenden Plastikmülls geht uns alle an. Neben der Tatsache, dass große Mengen von Wertstoffen ungenutzt sind, verschmutzen diese auch noch die Meere unseres Planeten und stellen somit eine ernste Gefahr für das Ökosystem und damit auch den Menschen als einen Teil davon dar. Um diese Gefahr zu beseitigen, muss sowohl die weitere Verschmutzung gestoppt, als auch die bereits vorhandenen Verunreinigungen beseitigt werden, wozu meine Arbeit eine mögliche technische Lösung aufgezeigt hat.



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