Forschung zum Wohl der Fische Uni Magdeburg entwickelt Roboter-Fische

Bis zu einer halben Million Fische werden jedes Jahr allein in Deutschland für Tests von Flusskraftwerken verwendet. Weil sie die Tiere verletzen oder gar töten können, werden sie zum Teil als "Fischhäcksler" bezeichnet. Damit künftig keine echten Fische mehr bei den Versuchen sterben, entwickeln Forscher der Uni Magdeburg Roboterfische.

Christine Warnecke
Bildrechte: MDR/Luca Deutschländer

von Christine Warnecke, MDR SACHSEN-ANHALT

Ein längliches Wasserbecken in einer großen Halle.
In dieser Anlage der TU Dresden werden die Roboterfische untersucht. Bildrechte: Institut für Gewässerökologie und Fischereibiologie Jena und Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik Technische Universität Dresden

Stefan Hoerner hätte nicht gedacht, wie sehr ihn Fische einmal begeistern würden. "Die Fische sind total cool!", sagt der Strömungsmechaniker und Elektroingenieur von der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Aus der Stimme des Projektleiters klingt echte Faszination. "Vorher waren Fischversuche für mich sehr theoretisch – aber zu sehen, wie die Fische sich verhalten und mit der Strömung interagieren, hat es für mich stark verändert."

"Fischhäcksler" produzieren Erneuerbare Energie

Zwei Männer kippen einen Eimer mit Wasser und Fischen aus.
Freilandarbeit eines Biologen zur "Funktionskontrolle von Fischabstiegsanlagen" Bildrechte: Falko Wagner, Institut für Gewässerökologie und Fischereibiologie Jena

Die Europäische Wasserrahmen-Richtlinie schreibt vor, dass jedes Wasserkraftwerk an Fließgewässern mit einem Gutachten nachweisen muss, dass die Anlage für Fische passierbar sind. Um das zu prüfen, werden jedes Jahr Tausende Fische werden für Lebendtests verwendet. Sie wurden beispielsweise durch Flusskraftwerke geleitet, um zu testen, ob sie schadlos hindurchkommen.

Immer wieder werden Fische in den Turbinen verletzt oder sogar getötet. "Fischhäcksler" nennen sie daher manche Umweltschützer und lehnen die eigentlich "grüne" Energiegewinnung aus Flüssen deshalb ab. "Schutzsysteme wie Fischtreppen sind oft nicht voll funktionstüchtig", erklärt auch Strömungsmechaniker Hoerner. "Außerdem sitzen dort gern Raubfische oder Reiher und fangen ihre Beute ab."

Das Verhalten der Fische nachbilden – mit Robotern

2015 wurden besonders viele Fische für Lebendtests eingesetzt: etwa 450.000. Künftig könnten echten Tieren die Tests erspart bleiben: Stattdessen sollen künstliche "Roboter-Fische" eingesetzt werden. Eine gute Idee, findet Hoerner. Allerdings müssen diese Fische erst noch entwickelt werden. Denn: Einen Motor, Steuerungselemente und Sensoren in einen künstlichen Fisch einzubauen, der nur etwa 30 Zentimeter lang sein soll und schwimmen können muss, ist laut Hoerner eine echte Herausforderung. Die erste Idee von ihm und seinem Team ist eine Hülle aus Silikon. Die Wissenschaftler haben sich aber noch nicht festgelegt.

Simulation eines Fisches im Wasser.
Simulation eines Fisches im Wasser Bildrechte: Dennis Powalla, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Abgucken bei anderen künstlichen Fischen sei schwierig: Zwar gibt es welche, die seien aber etwa einen Meter lang und für die Flussturbinen-Tests nicht geeignet. Außerdem sollen sich die Roboterfische der Magdeburger wie echte Fische verhalten. "Sie sind ja nicht starr wie ein Stöckchen, das einfach mit dem Wasser mitgezogen wird – sie haben ein Eigenleben. Weil Voraussagen über dieses Verhalten so schwierig sind, werden die Lebendtests gemacht", erklärt Hoerner.

1,4 Millionen Euro kommen vom Bund

Magdeburger Forscher aus den Bereichen Biologie, Ethohydraulik, Wasserbau, Strömungsmechanik, Mikroelektronik und Informationstechnik arbeiten an den Roboter-Fischen. Unterstützt werden sie durch die TU Dresden, wo erste Prototypen der Roboterfische getestet werden sollen. Auch das Institut für Gewässerökologie und Fischereibiologie Jena, SJE Ecohydraulic Engineering aus Stuttgart sowie das Centre for Biorobotics der TU Tallin, Estland, sind beteiligt. 1,4 Millionen Euro kommen für das Forschungsprojekt vom Bund.

Drei Jahre haben die Wissenschaftler Zeit. Dann sollen die künstlichen Fische fertig sein, um die Flussturbinen zu testen, sodass keine echten Tiere mehr zum Einsatz kommen müssen.

Simulation eines Fisches im Wasser.
Diese Computersimulation von Bewegung und Umströmung des zukünftigen Roboterfisches entstand an der Uni Magdeburg. Bildrechte: Dennis Powalla, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Christine Warnecke
Bildrechte: MDR/Luca Deutschländer

Über die Autorin Christine Warnecke ist gebürtige Niedersächsin und arbeitet seit September 2017 bei MDR SACHSEN-ANHALT für die Radio- und Online-Redaktion, insbesondere das Studio Magdeburg. Davor hat sie in Praktika bei der Bild-Zeitung Hannover, bei Radio mephisto 97.6 und der Zeitung "Costa del Sol"-Nachrichten in Spanien Erfahrung gesammelt. Sie studierte Journalistik an der Universität Leipzig und volontierte bei der Neuen Westfälischen Zeitung in Bielefeld. Nach diesem Abstecher in den Teutoburger Wald fühlt sie sich nun fast überall nahe der elbischen Fluten wohl.

Quelle: MDR/lk

Dieses Thema im Programm: MDR SACHSEN-ANHALT – Das Radio wie wir | 10. Juli 2019 | 11:10 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 11. Juli 2019, 07:35 Uhr

Die Kommentierungsdauer ist abgelaufen. Der Beitrag kann deshalb nicht mehr kommentiert werden.

Mehr aus Magdeburg, Börde, Salzland und Harz

Im Bild sind Fahnen mit der Aufschrift Love is Love zu sehen. + Video
Liebe ist Liebe – egal, ob zwischen Mann und Frau, Mann und Mann. Seit 2017 können gleichgeschlechtliche Paare in Deutschland auch heiraten. (Symbolbild) Bildrechte: imago images / Christian Spicker

Mehr aus Sachsen-Anhalt

Im Bild sind Fahnen mit der Aufschrift Love is Love zu sehen. + Video
Liebe ist Liebe – egal, ob zwischen Mann und Frau, Mann und Mann. Seit 2017 können gleichgeschlechtliche Paare in Deutschland auch heiraten. (Symbolbild) Bildrechte: imago images / Christian Spicker