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Schweizer und Engländer entwickeln Drohne für verseuchte Gewässer

Die Drohne wird mit einer Wasserdüse angetrieben und sammelt Wasserproben.

Schneller ohne Propeller: Diese Drohne wird durch eine chemische Reaktion angetrieben. Video: Sacha Schwarz

Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) entwickelt zusammen mit dem Imperial College London eine neuartige Drohne. Sie hat keine Propeller, stattdessen stösst sie einen Wasserstrahl aus, der sie über das Wasser fliegen lässt, bevor sie wieder eintaucht. Diese Drohne soll in Zukunft in verseuchten Gewässern Wasserproben in verschiedenen Tiefen nehmen können. So müssen sich Menschen nicht in Gefahr begeben.

Der Fortbewegungsmechanismus ist energieeffizienter als bei einer motorisierten Drohne. Der Tank der Drohne läuft mit Wasser voll, sobald sie auf die Wasseroberfläche trifft. Darauf werden 0,2 Gramm Calciumcarbid in den Tank eingespeist, welches stark mit Wasser reagiert. Das Gas, das dabei entsteht, ist hochentzündlich und verdrängt das Wasser im Tank, welches so genug Schub für die Drohne generiert, um die Oberfläche zu verlassen und in eine Gleitphase zu gelangen. Bis zu 26 Meter kann die Drohne gleiten, bevor sich dieser Prozess wiederholt.

Die Tierwelt als Vorbild

Die Schwierigkeit beim Starten von der Wasseroberfläche aus ist der hohe Energieaufwand, der für den Austritt aus dem Wasser nötig ist. Um so wenig Energie wie möglich aufzuwenden, haben sich die Wissenschaftler von der Tierwelt inspirieren lassen. Der Gannet, eine atlantische Möwenart, kann grosse Tiefen bei Tauchgängen aufgrund seiner hohen Eintrittsgeschwindigkeit erreichen. Dank des Auftriebs kommt er von selbst wieder an die Oberfläche. Vom fliegenden Tintenfisch versuchte man den Sipho (Organ) zu emulieren, der jenen mit Höchstgeschwindigkeit aus dem Wasser schiesst.

Fortschreitende Technologie

Bereits 2016 entwickelte das Imperial College den Vorläufer zum neuen Modell. Der AquaMAV verfügte noch über einen Propeller und einklappbare Flügel. Diese Mechanismen waren aber eher schwer, und es konnten daher nur kleine Wasserproben entnommen werden.

In der Zukunft sollte die Drohne als Schwarm in Krisengebieten eingesetzt werden können, um grossflächig Wasserproben zu entnehmen.

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