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23. Februar 2018 14:34

Reisetagebuch: Informatiker forschen in Finnland

Nebel über der winterlichen Ostsee. Alle Fotos: Hochschule OWL

Nächtlicher Start einer Drohne der Hochschule OWL

Schneeformationen am Strand der finnischen Insel Hailuoto.

Olympisches Viertelfinale im Eishockey: Die Spiele Kanada-Finnland und Deutschland-Schweden laufen parallel. Für einen kurzen Moment sind alle wissenschaftlichen Fragestellungen vergessen.

Kurz nach Sonnenuntergang gehen wir mit einer Drohne auf das Eis der Ostsee vor der finnischen Insel Hailuoto.

Eine unserer Drohnen überfliegt einen von der Ostsee aufgeschobenen Eiswall.

Aus der Luft ist der Ice Shark deutlich zu erkennen.

Eine unserer Drohnen führt in 300 Meter Höhe über der Ostsee Messungen durch.

Die am ISOBAR-Projekt beteiligten Gruppen sind erstmalig gemeinsam auf und über dem Eis der Ostsee aktiv.

Das ISOBAR-Projektteam vor der meteorologischen Station auf dem Eis der Ostsee. Im Bild von rechts Jan Ahrens, Carsten Langohr und Burkhard Wrenger für die Hochschule Ostwestfalen-Lippe.

Ein Kuchen in passendem Outfit zum Valentinstag.

Arbeitsbesprechung im Schnee: Wir stimmen uns nochmal zum nächsten Flug ab.

Übersicht über die kleine Bucht auf der finnischen Insel Hailuoto, in der unsere Messgeräte stehen und Drohnen starten.

Anreise nach Finnland: Sonnenuntergang über den Wolken

Der Weg der Fähre zwischen dem Festland und der Insel Hailuoto ist von Eisbrocken bedeckt.

Vorbereitung in Höxter: Noch herrscht großes Chaos. Carsten Langohr, Hendrik Voss und Jan Ahrens (v.l.) verstauen Drohnen, Zubehör und Ersatzteile in den Transportkisten.

Fertig, die Kisten sind gepackt!

Aus Höxter Richtung Polarkreis: Informatiker der Hochschule OWL nehmen an einer Forschungsreise des internationalen Projektes ISOBAR teil. Auf der finnischen Insel Hailuoto führen sie Drohnenmessungen durch, die helfen sollen, Wetterphänomene und Klimaveränderungen besser zu verstehen. Im Online-Tagebuch berichten sie von ihren Erlebnissen.

Freitag, 23. Februar: das ISOBAR-Finale

Die deutsche Eishockey-Mannschaft hat sich ins Finale geschossen – zum Leidwesen unseres kanadischen Kollegen Andrew. Im Finale steht er aber trotzdem, denn die kommende Nacht wird die letzte sein, in der wir unsere Messungen durchführen können. Das ISOBAR-Finale bestreiten die Teams der Universität Bergen und der Hochschule Ostwestfalen-Lippe gemeinsam. Die Teams der Universität Oklahoma und der Universität Tübingen haben bereits gestern bzw. heute Morgen ihre letzten Drohnen-Flüge gemacht.

Tagsüber ist der Himmel strahlendblau und ohne Wolken. Kurz vor dem Sonnenuntergang ist am Horizont Nebel zu erkennen, was wir als Zeichen offenen Wassers ohne Eisbedeckung interpretieren. Als „another golden night“ bezeichnet unser norwegischer Kollege Professor Joachim Reuder die meteorologische Situation und das ist eine gute Motivation für die kommenden Stunden. Wie üblich werden die Pläne erstellt, welches Team wann mit welchen Drohnen die Messungen übernimmt. Die Pausen sind so geplant, dass zwischendurch immer mal wieder Zeit zum Aufwärmen oder für ein paar Stunden Schlaf vorhanden ist. Tee und Kaffee helfen uns ebenfalls, die Nacht gut zu überstehen. Und das ist wichtig, weil schon kurz nach Sonnenuntergang die Temperaturen bei -15 Grad Celsius liegen und weiter fallen.

Mittwoch, 21. Februar: Nach den Messungen ist vor den Messungen

Pause. Nach fünf Tagen optimaler Bedingungen und sehr guten Messungen haben wir heute Morgen die Messungen vorerst beendet und gönnen uns einen Tag Ruhe. Auch die Drohnen und Messgeräte müssen gewartet oder von einer Eisschicht befreit werden. Daneben bleibt aber auch Zeit für eine kleine Wanderung, die wir mit einem Besuch im Supermarkt verbinden – im nächsten Dorf, „nur“ neun Kilometer entfernt. Und auch Olympia begleitet uns. Was verbindet unsere Messkampagne mit den Olympischen Winterspielen? Die ersten fünf Länder im Medaillenspiegel sind in unserem Projekt vertreten!

Dienstag, 20. Februar: bewegte Bilder

Der WDR berichtet in der Lokalzeit OWL von unserer Reise - zum Beitrag geht es hier.


Sonntag, 18. Februar: minus 20 Grad Celsius und schwacher Wind


Nach drei Tagen „Intensive Observation Periods“ in Folge sind alle Teams zufrieden, aber auch müde. Die Messungen beginnen nachmittags und enden am folgenden Morgen. Die Teams messen jeweils etwa zwei Stunden und übergeben dann an ein anderes Team. So kommt der Schlaf nachts oft zu kurz, aber die Zeiten auf dem Ostsee-Eis sind erträglich kurz. Dazu trägt auch der sehr schwache Wind bei. Die Temperaturen auf dem Eis sinken bis auf -20 Grad Celsius, tagsüber klettern sie auf -10 bis -15 Grad Celsius. Morgens ab 3 Uhr entwickelt sich teilweise eine Wolken- bzw. Nebelschicht aus unterkühlten Wassertröpfchen und feinen Eiskristallen, die schnell an den Flügeln und Propellern gefrieren. Dann müssen wir die Drohnen landen und enteisen. Auch die bekannten Enteisungsverfahren funktionieren dabei nicht zufriedenstellend.

Werden Seifenblasen bei -15 Grad Celsius zu Eis und platzen dann nicht mehr? Auch solchen nicht ganz ernsthaften Fragestellungen gehen wir in den Pausen nach. Eines unserer Zwischenergebnisse: Seifenblasen können gefrieren und dann auseinanderbrechen. So kann man auch eine halbe Seifenblase in der Hand halten.

Samstag, 17. Februar: Forschung mit Augenzwinkern

Erste Sichtung des finnischen Ice Sharks! Nachdem unsere Kolleginnen und Kollegen von der Universität Oklahoma von einem Ice Shark berichteten, konnten wir die Sichtung im Rahmen eines der Messflüge bestätigen (siehe Fotogalerie).

Freitag, 16. Februar: Gute Bedingungen für 24-stündige Messperiode

Das Wetter ist wieder sehr winterlich geworden. Damit werden auch die Bedingungen für unsere Messungen besser. Ideal sind kalte Temperaturen und wolkenloser Himmel. Wir bereiten uns auf eine „Intensive Observation Period“, von den Meteorologen mit IOP abgekürzt, vor. Mitten in der Vorbereitung werden wir von einem Polarlicht überrascht. Dafür lassen sogar unsere norwegischen Kollegen die Vorbereitungsarbeiten kurz liegen. Die IOP beginnt mit einem gleichzeitigen Flug aller Drohnen. Das muss aufgrund der unterschiedlichen Drohnen-Größen und Flugwege gut abgestimmt werden. Aber der Austausch funktioniert seit Beginn der Messkampagne reibungslos. Danach bekommen alle Gruppen Zeitfenster zugeordnet, in denen sie die Messungen übernehmen. So sind auch 24 Stunden durchgängiger Drohnenbetrieb problemlos möglich. Am Ende dieser 24 Stunden hat sich die Wettersituation zwar nicht ganz wie erwartet entwickelt, trotzdem sind wir mit den Ergebnissen zufrieden. Die kommenden Tage versprechen weitere IOPs.

Mittwoch, 14. Februar: Gruppenbild vor grauem Himmel

Valentine Day! Ob alle daran gedacht haben? Sanna, Hannu und Pekka überraschen uns auf jeden Fall mit ihrem selbstgebackenen Kuchen. Wir werden von unseren „Herbergseltern“ Sanna und Hannu sowie Hannus Bruder Pekka gleichermaßen liebevoll wie professionell betreut. Vom Transport vom und zum Flughafen über das Essen bis hin zu unseren Sonderwünschen: Wir können uns auf die Arbeit konzentrieren, weil die drei uns vieles abnehmen.

Heute treffen wir uns auch auf dem Eis für ein Gruppenfoto. Durch den Wechsel in den Teams ist es zwar sehr voll, dafür sind wir auf dem Gruppenfoto fast vollständig. Gerne hätten wir das Foto bei Sonnenschein gemacht – aber wir untersuchen das Wetter nur. Beeinflussen können wir es nicht.

Dienstag, 13. Februar: Wie sicher sind Drohnen?

Morgens fährt eine Schneefräse durch den verschlafenen Hafenort. Soviel Schnee ist eigentlich nicht gefallen, beeindruckend ist die Schneefontäne trotzdem. Wie sicher sind Drohnen? Wir sind uns der potenziellen Risiken des Drohnenbetriebs bewusst. Trotzdem steht heute eine Arbeitssicherheitsunterweisung auf dem Programm. Was zunächst sehr trocken klingt und auch nicht besonders beliebt ist, war letztendlich doch ein spannender Austausch.

Das Wetter bleibt unbeständig, heute und genau wie in den kommenden Tagen. In der Mittagszeit kam dennoch die Sonne heraus und alle Gruppen waren mit ihren Drohnen aktiv. Wir hatten unsere Drohne mit Wärmebildkamera erstmalig bei der Messkampagne in Aktion. Jan hat unsere Arbeit mit der Kamera-Drohne begleitet – das sind auch für uns völlig neue Ansichten einer Messkampagne! Nach Einbruch der Dunkelheit arbeiten und testen wir weiter unsere Drohnen und Sensoren. Eine Arbeit, die uns auch in den kommenden Tagen begleiten wird. Bei zwei Projektteams steht ein Wechsel an. Um die bisherigen Arbeiten an das jeweilige Nachfolgeteam übergeben zu können, gibt es jeweils einen Tag Überlapp zwischen den alten und den neuen Teams. Daher wird es sowohl in den Arbeitsräumen wie auch beim Essen eng. Aber auch das gehört zu einer Messkampagne.

Samstag, 10. Februar: Anreise nach Hailuoto
Mit der Fähre durch und über die Eisdecke

Wir sind in Finnland angekommen. Nach Temperaturen um 0 Grad Celsius beim Abflug in Berlin empfängt Helsinki uns mit moderaten Temperaturen kurz unter dem Gefrierpunkt. Wir nutzen die vier Stunden Aufenthalt in Helsinki für Diskussionen zu unseren Drohnen und Messgeräten. Schnell entstehen neue Ideen, die wir unbedingt weiterverfolgen wollen. Jan ist ein genialer Techniker. Er entwickelt spontan Lösungsvorschläge, wie sich unsere manchmal exotischen Ideen umsetzen lassen. Draußen auf dem Rollfeld ist normaler Betrieb, ab und zu fährt ein LKW mit einer Ladung Schnee vorbei. Wie mag das erst bei starkem Schneefall aussehen? Vom Zielflughafen in Oulu geht es dann mit Auto und Fähre auf die kleine Insel Hailuoto. Vor einem Jahr sind wir bei unserer letzten Messkampagne noch über eine Eisstraße zur Insel hinübergefahren. In diesem Jahr reicht dafür die Dicke des Eises noch nicht aus. Die Fahrt mit der Fähre ist beeindruckend. Sie fährt durch und über die Eisdecke, die sich scheinbar direkt hinter ihr wieder schließt. Dabei geht immer wieder ein kleiner Ruck durch die Autofähre, wenn sich ein größerer Eisblock unter sie schiebt.

Mittwoch, 7. Februar: Vorbereitung in Höxter
Das technische Equipment ist sicher verstaut und auf der Reise Richtung Norden

Wer denkt bei Eis, Eisstraßen und Temperaturen unter -20 Grad Celsius an die Ostsee? Wir! Und zwar schon seit vielen Wochen. Wir, das sind Carsten Langohr, Hendrik Voss und Burkhard Wrenger vom Fachbereich Umweltingenieurwesen und Angewandte Informatik am Standort Höxter der Hochschule Ostwestfalen-Lippe. In dieser Besetzung haben wir schon im Februar 2017 mit anderen Forscherinnen und Forschern einige Wochen auf einer kleinen Insel in der Ostsee unweit der finnischen Stadt Oulu verbracht, um Messungen auf und über dem Eis der Ostsee durchzuführen. In diesem Jahr ist das Projektteam noch weiter angewachsen. Deutsche, norwegische, finnische, amerikanische und kanadische Kolleginnen und Kollegen werden bis Ende Februar viele Flüge mit Drohnen durchführen, um die meteorologischen Bedingungen auf und über dem Eis besser verstehen und Wettervorhersagemodelle optimieren zu können. Auch unser Team ist angewachsen, da wir mit Jan Ahrens einen erfahrenen Drohnen-Piloten für die Messkampagne gewinnen konnten.

Während uns noch ein paar Tage für Vorbereitungen bleiben, sind die Transportkisten mit den Drohnen inzwischen auf dem Weg. Sie werden zunächst nach Helsinki gebracht und dann weitere gut 600 Kilometer nach Norden. Vor der Universitätsstadt Oulu liegt im bottnischen Meerbusen der Ostsee die kleine Insel Hailuoto. Im Sommer ist sie ein beliebtes Ferien- und Badeziel, im Winter geht es dort eher ruhig zu. Man erreicht die Insel ganzjährig über eine Fährverbindung, bei passenden Eisverhältnissen rund um die Insel auch über eine Eisstraße. Das Eis muss dafür eine Stärke von mindestens 70 Zentimetern aufweisen, derzeit ist es noch nicht dick genug. Kollegen vom Finnischen Meteorologischen Institut versorgen uns seit November mit aktuellen Wetterdaten und Satellitenbildern, daher sind wir gut über den Stand vor Ort informiert. Unsere norwegischen Kolleginnen und Kollegen vom geophysikalischen Institut der Universität Bergen sind bereits vor ein paar Tagen eingetroffen, um ihre Wetterstationen auf dem Eis der Ostsee aufzubauen. Es geht also los! Wir müssen nur noch ein paar Tage warten, da sich das Semester dem Ende zuneigt und wir in Höxter eine Reihe von Prüfungen begleiten müssen.

Kontakt: Professor Dr. Burkhard Wrenger, Telefon 05271 687-7515, E-Mail burkhard.wrenger(at)hs-owl.de

Weitere Eindrücke aus Finnland finden Sie im Blog des norwegischen Forscherteams: isobar2018campaign.w.uib.no