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FRÜHJAHR 2012
Lehrangebot Marine Sensorik
Sensorik ist eineQuerschnittstechnologie,die in vielen Be-
reichen des alltäglichen Lebens genutzt wird. Auch in der
Meeres- undUmwelttechnik ist sie einwesentlicher Motor
für wissenschaftliche Erkenntnisse und wirtschaftliche
Anwendungen. Die Universität Oldenburg entwickelt
daher in Kooperationmit der Jade HochschuleWilhelms-
haven den forschungsorientierten Masterstudiengang
Marine Sensorik. Dieser soll ab dem Sommersemester
2014 mit dem Lehrbetrieb starten und richtet sich an
Studierende, die einen Bachelor in der Meerestechnik,
den Umweltwissenschaften oder vergleichbaren Diszi-
plinen mitbringen. Unter der Anleitung von Professoren
der Oldenburger Universität und der Wilhelmshavener
Fachhochschule werden dann Expertinnen und Experten
für die Erforschung, die Optimierung und den Einsatz
sensorischer Fragestellungen amStandortWilhelmshaven
ausgebildet. Die Nähe zu Forschungseinrichtungen wie
ICBM-Terramare, DEWI und Senckenberg amMeer sowie
Kontakte zu regionalen Unternehmen und Behörden
ermöglichen forschungsorientiertes Lernen in authen-
tischen Kontexten.
Im Einsatz:
Hochauflösende Messtechniken
sen als DOC oder BSB5) mittels Fluoreszenzspektroskopie“
(DOMsense). DOMsense ist ein Kooperationsprojekt der Ol-
denburgerWissenschaftlerInnenmit einem international agie-
renden Messtechnikhersteller und der Universität Hamburg.
Bei DOMsense geht es um die Verbesserung der Sensorik für
die optisch aktiven Anteile natürlicher Gewässer. Neben dem
CDOM ist auch hier die „himmelblaue Fluoreszenz“ Thema.
In der modernen Literatur wird sie oft als CDOM-Fluoreszenz
bezeichnet, um den durch Absorption definierten Zusam-
menhang mit der gefärbten gelösten organischen Materie
zu betonen. Ging Kalle in seinen Untersuchungen noch von
zwei unterschiedlichen Stoffen aus, so ist heute bekannt,
dass Gelbstoffe und Fluoreszenzstoffe beide Bestandteile des
großen DOM-Pools sind, auch wenn sie unterschiedlichen
photochemischen Prozessen unterliegen. Wissenschaft-
ler Innen sprechen
von FDOM, wenn es
um die Fluoreszen-
zeigenschaften der
gelösten organischen Materie geht. FDOM steht für „Fluo-
rescent Dissolved Organic Matter“ (fluoreszierende gelöste
organische Materie) und lässt sich hochempfindlich und vor
allen Dingen spektral mehrdimensional messen.Variiert man
die Wellenlänge vom tiefen UV bis zum sichtbaren blauen
Licht und erfasst dabei die Farbverteilung der Fluoreszenz, so
ergibt sich ein spektraler Fingerabdruck, der charakteristisch
für verschiedene Quellen des FDOM ist – eine Technik, die als
Excitation-Emission-Matrix-Spectroscopy, kurz EEMS, in der
Fachwelt bekannt ist. Ein neues EEMS-Fluorometer – das erste
seiner Art in ganz Europa – steht an der Universität Oldenburg
den WissenschaftlerInnen zur Verfügung. Sie können damit
spektrale Fingerabdrücke im Minutentakt erstellen.
AuchwennmodernsteTechnik imSpiel ist:Laborgeräte sind für
die Arbeitsgruppe Marine Sensorsysteme nur Zwischenstufen
auf demWeg zumZiel einsatztauglicher in situ-Messverfahren.
Das gilt auch für das Forschungsprojekt DOMsense, bei dem
die Ergebnisse aufwendiger Laboruntersuchungen von Lang-
zeitdaten optimierte Kombinationen aus Anregungs- und
Detektionswellenlängen ergeben, die dann zu einem neuar-
tigenMehrkanal-UV-Fluorometer führen sollen: quasi-EEMS im
Sekundentakt,vierundzwanzigStundenamTag, siebenTagedie
Woche. Eingesetzt in Flüssen, Flussmündungen, Buchten und
Küstenmeeren lassen sichdamit dieAbbauprozesse von Bakte-
rienundAlgenanalysieren sowiedie EinträgedurchRegenoder
landwirtschaftliche Aktivitäten sichtbar machen – ein ideales
Werkzeug für den Schutz von Meeresumwelt und Gewässern.
Das Einsatzspektrum der Technologie ist damit lange noch
nicht erschöpft. So weisen polyzyklisch aromatische Kohlen-
wasserstoffe (PAK), natürliche Bestandteile von Kohle und
Erdöl, ebenfalls charakteristische Signaturen auf, die sich mit
dem EEMS-Fluorometer abbilden lassen. Das Forschungs-
vorhaben„Neue optische Sensoren zur Detektion von PAK in
Öl-Wasser-Gemischen“ AquaPAK am ICBM, das vom Bundes-
ministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird,
zielt daher auf den Nachweis gelöster Kohlenwasserstoffe im
Wasser – speziell, wenn diese bei Reinigungsprozessen zum
Beispiel beimÖlabscheiden des Bilgenwassers von Schiffen in
die marine Umwelt eingeleitet werden. Weitere Einsatzfelder
sind die Überwachung von Öl- und Gasförderanlagen und
Warnsysteme für sensible Wasserentnahmestellen wie bei-
spielsweise bei der Trinkwassergewinnung aus Meerwasser.
Einsatzfelder, die für das ökologische Gleichgewicht unseres
Planeten von größter Bedeutung sind.
EEM-Flourometer: Technische Assistentin
ermittelt spektralen Fingerabdruck.
EEM Fluorometer: A technical assistant
measures the spectral fingerprint.