ProfiLux Computer unterstützen wissenschaftliche Versuche zum globalen Klimawandel
Das folgende Beispiel zeigt eindrucksvoll die wissenschaftliche Verwendung einer der zahlreichen Spezialfunktionen des ProfiLux: Die dynamische Sollwert-Regelung.
Die Durchschnitts-Temperaturen steigen, immer mehr Kohlendioxid (CO2) löst sich im Wasser und lässt den pH-Wert sinken, um nur einige der Folgen des Klimawandels für die Meere zu nennen. Das GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel untersucht die langfristigen Folgen für das Ökosystem in 12 speziell konstruierten Versuchsbehältern, den sogenannten Benthokosmen. In jedem der Behälter befindet sich eine typische Lebensgemeinschaft, bestehend aus Blasentang, Krebsen, Muscheln und einigen anderen Organismen.
Diese Lebensgemeinschaften setzen die Wissenschaftler geänderten Umweltbedingungen aus. Bei einem Versuch werden die aktuellen Temperatur- und pH-Werte des Meerwassers in der Kieler Förde gemessen und die für 2100 vorhergesagte Veränderung der Temperatur und des pH-Wertes aufaddiert, diese Werte werden dann in den Benthokosmen simuliert. Bei einem anderen Versuch werden Hitzewellen unterschiedlicher Häufigkeit und Intensität simuliert. Oftmals werden die Versuchsbedingungen in den einzelnen Benthokosmen variiert um die Ergebnisse später verifizieren und vergleichen zu können, manche Benthokosmen werden als Kontrollgruppe zu normalen Bedingungen betrieben.
Während dieser Versuche können die Biologen beobachten, wie sich das Artenspektrum in den einzelnen Kammern verändert und wie sich die Ökosystemdienste der Gemeinschaft verschieben.
Das Wasser in den Benthokosmen wird mit aufwändigen und präzisen Kühl- und Heizsystemen temperiert: Die Kühlung erfolgt durch kaltes Meerwasser aus tiefer gelegenen Schichten über Wärmetauscher und durch Kompressor-Kühler, geheizt wird mit Heizstäben. Der pH-Wert wird durch CO2-Zugabe variiert.
Zum Messen und Regeln der Benthokosmen werden mehrere ProfiLux Aquariencomputer-Systeme von GHL Advanced Technology verwendet. Die Computer haben bei diesen Experimenten vielfältige Aufgaben, u.a. messen sie Wasserwerte, steuern Pumpen, Ventile und Heizungen. Sie sind durch ein sicheres Bussystem (PAB: ProfiLux Aquatic Bus) verbunden um Daten auszutauschen und sich zu synchronisieren.
Die Wissenschaftler entschieden sich für das ProfiLux System wegen der Verlässlichkeit, Robustheit und Genauigkeit. Man wollte ein zukunftssicheres und erweiterbares System um die notwendige Flexibilität zu erreichen.
Für die Umsetzung der Versuche wurde von GHL die Software der Aquariencomputer erweitert, mit der „Dynamischen Sollwertregelung“ können z.B. gemessene Werte (hier des Wassers in der Kieler Förde) mit einem Offset versehen werden und als Sollwert genutzt werden. Weiterhin ist die Simulation saisonabhängiger Wasserwerte über einen bestimmten Zeitraum möglich, die Verläufe können aus anderen Anwendungen, wie z.B. Excel, importiert werden.
Mit dem PC-Programm GHL Control Center können sich die Wissenschaftler jederzeit einen Überblick verschaffen, Einstellungen ändern, Messwerte kontrollieren oder spezielle Funktionen nutzen, wie z.B. die Programmierung der nächsten Hitzewelle in den Benthokosmen.
Der Betreuer der Versuche, Herr Buchholz, diskutiert hier mit dem Inhaber und Chefentwickler von GHL, Herrn Groß, die Details zu dem Versuchsaufbau.
Über diesen Versuch wurde auch in Reef Builders berichtet.
