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Die Erfindung betrifft eine Messboje für die Erfassung von zeitlich variierenden Fischverteilungen in einem Gewässer. Gewässer meint im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Binnengewässer und besonders bevorzugt einen Stausee bzw. eine Talsperre mit Staudamm bzw. Staumauer. Solche Talsperren bzw. Stauseen spielen für die Trinkwasserversorgung eine bedeutende Rolle. Zunehmend steht auch die Erzeugung erneuerbarer Energien durch Wasserkraftanlagen im Vordergrund.
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In solchen Gewässern, insbesondere Talsperren, ist die fischereiliche Bewirtschaftung nicht nur unter fischereibiologischen Gesichtspunkten, sondern auch unter wassergütewirtschaftlichen Gesichtspunkten wichtig. Dabei spielt das fischereiliche Management pelagischer Massenfischarten (wie z. B. der „kleinen Maräne“) eine entscheidende Rolle. Das massenhafte Auftreten dieser zooplanktivoren Art und die dadurch bedingte Reduzierung der großen Zooplankter kann zu einem erhöhten Phytoplanktonaufkommen führen. Eine solche Entwicklung, die sich unter anderem durch geringe Sichttiefen, hohe pH-Werte und extreme Sauerstoffkonzentrationen äußert, kann negative Folgen für die Wasserqualität und einen erhöhten Aufbereitungsaufwand nach sich ziehen. Ein weiteres Problem kann sich durch die im Jahresverlauf schwankenden Wassertemperaturen und Sauerstoffgehalte aufgrund der windinduzierten Zirkulation des Wasserkörpers bilden. Dadurch können zum Zeitpunkt der Sommerstagnation im Tiefenwasser von Talsperren häufig sauerstoffzehrende Abbauvorgänge stattfinden. Davon sind die kaltstenothermen kleinen Maränen besonders betroffen, welche sich aufgrund der geringen Wassertemperaturen zu diesem Zeitpunkt bevorzugt in den Tiefenwasserbereichen aufhalten. Um einem dadurch drohenden Massenfischsterben vorzubeugen, müssen z. B. Sauerstoffbegasungen durchgeführt werden, die jedoch kostenaufwändig sind.
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Ferner besteht zu Zeitpunkten dichter Fischansammlungen (z. B. während der Sommerstagnation oder zur Laichzeit im Winter) im Tiefenwasser der Talsperren die Gefahr, dass durch die Wasserabgabe (z. B. bei Hochwasserspitzen) über die Grundablässe in der Nähe des Absperrbauwerkes Fische angesaugt und in das Tosbecken unterhalb der Talsperre gespült werden. Insbesondere aufgrund des Druckabfalls kann es dabei zu hohen Mortalitäten und Schädigungen kommen.
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Aus diesen Gründen ist die fischereiliche Bewirtschaftung solcher Gewässer von großer Bedeutung. Die Bewirtschaftung erfolgt in der Praxis durch den Einsatz der Schleppnetzfischerei, die jedoch personal- und zeitintensiv ist. Da die Zeitfenster für eine effiziente Befischung relativ klein sind und sich auf die Zeitpunkte der Sommerstagnation und/oder Laichaggregation im Winter beschränken, ist vor allem die Bestimmung eines optimalen Befischungszeitpunktes entscheidend für den Erfolg der Maßnahmen.
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Dabei ist es grundsätzlich bekannt, den optimalen Befischungszeitpunkt und/oder Befischungsort mit Hilfe hydroakustischer Methoden zu bestimmen. So ist der Einsatz eines Echolots (also ein „Fishfinder“) in der Fischerei grundsätzlich bekannt. Bislang wurden Erkenntnisse zur Fischverteilung bzw. zur Bestimmung eines passenden Befischungszeitpunktes durch eine vorherige Befahrung der Talsperre mit einem solchen Echolot/Fishfinder gewonnen. Diese Maßnahmen verursachen verhältnismäßig große Personal- und Betriebskosten. Darüber hinaus müssen derartige Voruntersuchungen bis zum geeigneten Zeitpunkt in der Regel mehrfach wiederholt werden.
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Bei akuter Gefährdung der Fischbestände durch Sauerstoffmangel im Tiefenwasser werden in der Praxis sehr kostenintensive Sauerstoffbegasungen durchgeführt. Besonders unter Berücksichtigung des wirtschaftlichen Aspektes wird eine solche Maßnahme jedoch nur in extremen Situationen ergriffen. In jedem Fall ist zu diesem Zeitpunkt in direkter Abstimmung mit dem Talsperrenbetrieb die Befahrung der betroffenen Bereiche durch den Fischereibetrieb zur Erfassung der Fische und deren Aufenthaltstiefen notwendig. Auch dies ist mit hohen Personal- und Betriebskosten verbunden.
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Schließlich muss auch berücksichtigt werden, dass unter wasserwirtschaftlichen Gesichtspunkten von Zeit zu Zeit eine Entlastung der Talsperre über die Grundablässe (u. a. zur Durchleitung von Hochwasserspitzen) erforderlich ist. Mögliche Schädigungen der Fischbestände beim Ergreifen dieser Maßnahme können zunächst nur sekundär berücksichtigt werden, da in der Regel die Möglichkeit fehlt, eine Gefährdungssituation zeitnah und mit vertretbarem Kostenaufwand zu erkennen und gegebenenfalls angemessen reagieren zu können. Angemessene Maßnahmen wären z. B. lediglich eine Teilöffnung der Grundablässe, eine Nutzung alternativer Ablassbauwerke in anderen Bereichen der Talsperre oder gegebenenfalls auch der Einsatz von Scheucheinrichtungen.
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Insgesamt ist die Erfassung zeitlich variierender Fischverteilungen in Gewässern und insbesondere im Bereich von Talsperren aus den erläuterten Gründen von besonderer Bedeutung. Die bekannten Maßnahmen auf Basis hydroakustischer Methoden sind jedoch verhältnismäßig aufwändig, da sie stets eine Befahrung der betroffenen Bereiche des Gewässers voraussetzen. – Hier setzt die Erfindung ein.
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Aus der
US 4 805 337 ist eine Sonarboje für die Erfassung von Fischen oder Fischschwärmen bekannt, die mit einer Batterie und einer Echoloteinrichtung sowie mit einer Signalerzeugungseinrichtung ausgerüstet ist, welche bei Detektion eines Fischschwarms ein Informationssignal erzeugt. Bei einem solchen Informationssignal kann es sich z. B. um ein Licht- oder Tonsignal handeln, so dass bei Detektion eines Fischschwarms ein auf der Boje montierter Leuchtkörper ein Lichtsignal abgibt. Alternativ kann auch mit einer auf der Boje montierten Antenne ein Radiosignal erzeugt werden, welches von einem Empfänger empfangen wird, so dass dann z. B. ein Leuchtsignal an dem Empfänger erzeugt wird.
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Eine Vorrichtung zur Überwachung von Fischbeständen in einem Gewässer ist auch aus der
WO 01/75477 A1 bekannt. Dabei ist eine Messvorrichtung in einem Gehäuse angeordnet, welches unterhalb einer Boje montiert ist. Zur Messung in unterschiedlichen Wassertiefen soll sich die Messvorrichtung anheben und absenken lassen.
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Im Übrigen ist der Einsatz von Echolot bei sogenannten Fishfindern im Bereich der Angelfischerei bekannt (vgl. z. B.
EP 1 512 031 B1 ).
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Für eine systematische Überwachung von Fischbeständen im Bereich von Gewässern sind die bekannten Maßnahmen nicht bestimmt und auch nicht geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher sich zeitlich variierende Fischverteilungen auf einfache und kostengünstige Weise erfassen lassen, ohne dass eine Befahrung des Gewässers erforderlich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung eine Messboje für die Erfassung von zeitlich variierenden Fischverteilungen in einem Gewässer, mit
- – einem stationär in dem Gewässer verankerbaren Bojenkörper,
- – zumindest einer Echoloteinrichtung mit zumindest einem außerhalb des Bojenkörpers angeordneten Schallgeber,
- – zumindest einer innenseitig im Bojenkörper angeordneten Rechnereinheit für die Steuerung der Echoloteinrichtung,
- – zumindest einer Kommunikationseinheit, welche mit der Rechnereinheit verbunden ist und/oder in diese integriert ist,
- – zumindest einem innerhalb des Bojenkörpers angeordneten Energiespeicher (z. B. Akku) für die Energieversorgung der Rechnereinheit und/oder der Echoloteinrichtung,
- – zumindest eine außenseitig am Bojenkörper angeordneten Energiewandlereinheit (z. B. Solarmodul) für die Erzeugung elektrischer Energie zum Aufladen des Energiespeichers,
wobei mit der von der Rechnereinheit gesteuerten Echoloteinrichtung zeitlich variierende Fischverteilungen als Messdaten detektierbar sind und
wobei die Messdaten von der Rechnereinheit mit der Kommunikationseinheit drahtlos an einen Basisrechner (z. B. am Ufer des Gewässers) übertragbar sind.
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Die Erfindung geht dabei zunächst einmal von der grundsätzlich bekannten Erkenntnis aus, dass sich zeitlich variierende Fischverteilungen sehr gut mit hydroakustischen Methoden (mittels Echoloteinrichtungen) erfassen lassen. Erfindungsgemäß wird eine solche Echoloteinrichtung in eine vollkommen autark arbeitende Messboje integriert, welche (ortsfest) in dem Gewässer verankert wird. Die Messboje ist nicht nur mit einer Echoloteinrichtung, sondern auch mit einer autarken Energieversorgung ausgerüstet, die sich z. B. mit Hilfe von Solarmodulen und geeigneten Energiespeichern (z. B. Akkus) realisieren lässt. Für die Steuerung der Echoloteinrichtung ist eine Rechnereinheit (Computer) in die Messboje integriert, wobei auf diesem Computer z. B. eine Standard-Software für eine handelsübliche Echoloteinrichtung installiert sein kann. Die Echoloteinrichtung weist in der Regel zumindest einen Transceiver sowie einen mit dem Transceiver verbundenen Transducer (Schallgeber/Schwinger) auf. Ein solcher Schallgeber kann einerseits Schallwellen erzeugen und andererseits Schallwellen empfangen. Jeder Transceiver ist mit einem Transducer verbunden und eine oder mehrere Transceiver können dann über ein (drahtgebundenes oder drahtloses) Netzwerk mit der Rechnereinheit (z. B. Personal Computer) verbunden sein. Dabei kann insgesamt auf handelsübliche Komponenten zurückgegriffen werden. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass mit Hilfe einer geeigneten Kommunikationseinheit eine (ständige) Kommunikation mit einem Basisrechner möglich wird, der in der Regel am Ufer bzw. an Land positioniert ist, z. B. im Fischereibetrieb und/oder im Talsperrenbetrieb. Die Kommunikation zwischen Messboje und Basisrechner erfolgt drahtlos, und zwar besonders bevorzugt über ein drahtloses Netzwerk, z. B. über ein Mobilfunknetz (UMTS oder dergleichen). Die Übertragung kann dabei per Internetprotokoll und folglich über das Internet erfolgen. Auf diese Weise kann über einen Basisrechner (Remote Rechner) ständig auf die Messboje bzw. auf die in der Messboje integrierte Rechnereinheit zugegriffen werden. Dieses erlaubt eine in situ-Erfassung zeitlich variierender Fischverteilungen und -dichten. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der in die Messboje integrierte Rechner über die Kommunikationseinheit aktiv Daten an den Basisrechner übermittelt. Bevorzugt kann jedoch über den Basisrechner aktiv auf den in der Messboje integrierten Rechner zugegriffen werden. Der in die Messboje integrierte Rechner kann dabei als Standard-Computer (z. B. Netbook oder dergleichen) ausgebildet sein, so dass es z. B. ausreicht, wenn auf den Basisrechner (als Messdaten) die Ausgabedaten (Bilddaten) der Rechnereinheit der Messboje übertragen werden. Optional liegt es jedoch auch im Rahmen der Erfindung, die in die Messboje integrierte Rechnereinheit aktiv vom Basisrechner aus zu steuern. Basisrechner meint dabei nicht nur einen ortsfest montierten Computer, sondern es kann sich auch um ein portables Gerät, z. B. einen Laptop oder auch ein Mobiltelefon handeln, welches über das Mobilfunknetz, z. B. mittels Internetprotokoll, auf die Rechnereinheit in der Messboje zugreifen kann.
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Bei den zu übertragenden Messdaten kann es sich tatsächlich um Messdaten im Sinne von Rohdaten handeln, die dann übertragen und auf den Basisrechner ausgewertet und z. B. graphisch dargestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht jedoch die Möglichkeit, dass bereits auf der Rechnereinheit in der Boje mit einer entsprechenden Software eine Auswertung erfolgt, wobei dann in sehr einfacher Weise lediglich Bilddaten von dem Bojenrechner an den Basisrechner übertragen werden. Bei dieser Ausführungsform werden folglich keine "echten" Messdaten übertragen, sondern als Messdaten werden lediglich die Bildschirminhalte des Bojenrechners übertragen, welcher die Messdaten im entsprechenden Programm bildlich darstellt. Es handelt sich dann gleichsam um eine Bildschirmübertragung.
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Die Kommunikationseinheit der Messboje kann z. B. in die Rechnereinheit integriert sein. Es kann sich folglich um einen Computer mit geeigneter Kommunikationseinrichtung (z. B. Mobilfunkkarte, UMTS-Karte oder dergleichen) handeln. Alternativ oder ergänzend können jedoch auch externe Kommunikationseinheiten zum Einsatz kommen. In der Regel ist es zweckmäßig, die in den Rechner integrierten Kommunikationseinheiten zumindest mit einer externen Antenne zu verbinden, welche besonders bevorzugt außerhalb des Bojenkörpers angeordnet ist.
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Messboje kann z. B. der Fischereibetrieb auf der Grundlage der übermittelten Messdaten (z. B. Echogramme) ohne zusätzliche Personal- und Betriebskosten den optimalen Zeitpunkt zur Umsetzung fischereilicher Maßnahmen (z. B. Einsatz der Schleppnetzfischerei) beurteilen und erkennen und die Maßnahmen zeitnah beginnen. Dichte Fischansammlungen im Tiefenwasser der Talsperre (Dammbecken) werden auf diese Weise in situ erkannt. Der Talsperrenbetrieb hat zu jeder Zeit Informationen über die Fischdichten und kann diese mit durch den RV-Laborbetrieb bereitgestellten Daten zur Sauerstoffkonzentration und/oder Wassertemperatur abgleichen. Im direkten Austausch mit dem Fischereibetrieb können kritische Situationen ohne zusätzlichen Personal- und Kostenaufwand beurteilt und Maßnahmen ergriffen werden. Durch eine Echtzeit-Datenübertragung in die Zentrale des Talsperrenbetriebes kann darüber hinaus eine mögliche Gefährdung der Fische im Tiefenwasser des Dammbeckens durch das Öffnen der Grundablässe (Hochwasserentlastung) frühzeitig erkannt bzw. abgeschätzt werden. Unter Berücksichtigung der wasserwirtschaftlichen Rahmenbedingungen können alternative Maßnahmen zur Verhinderung von hohen Mortalitätsraten/Kalamitäten in Betracht gezogen werden.
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Insgesamt gelingt die Optimierung des Fischereiaufwandes bei der Befischung von Freiwasserarten im Pelagial von Talsperren. Durch den Einsatz einer Messboje mit autarker Energieversorgung und kabelloser Datenübertragung unter Einsatz eines wissenschaftlichen Echolots. Die Erfassung zeitlich unterschiedlicher Fischverteilungen und -dichten erfolgt in situ.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden erläutert:
Erfindungsgemäß kommt es im Besonderen auch darauf an, dass einige Komponenten innerhalb des Bojenkörpers angeordnet werden, insbesondere der Energiespeicher (z. B. Akku) und die Rechnereinheit (z. B. Personal Computer, Laptop, Netbook oder dergleichen). Gleiches gilt für Steuereinrichtungen für die Akkus und/oder Solarpanels. Dazu ist es vorteilhaft, wenn der Bojenkörper ein (zentrales) in vertikaler Richtung orientiertes Aufnahmerohr sowie einen das Aufnahmerohr umgebenden Schwimmkörper aufweist. Der Schwimmkörper ist in grundsätzlich bekannter in erster Linie für die Erzeugung des Auftriebes verantwortlich und besonders vorteilhaft mit einem geeigneten Material ausgeschäumt. Das zentrale Aufnahmerohr ist hohl und dient der Aufnahme der beschriebenen Komponenten. Insbesondere wird durch diese Konstruktion ausreichend Platz für mehrere Akkus oder andere Energiespeichereinheiten geschaffen. Das Aufnahmerohr ragt mit seinem oberen Ende oberseitig und mit seinem unteren Ende unterseitig über den Schwimmkörper hinaus, so dass sich das obere Ende des Aufnahmerohrs im Betrieb über der Wasseroberfläche und das untere Ende des Aufnahmerohrs im Betrieb unter der Wasseroberfläche befindet. Durch die bis in das untere Ende des Aufnahmerohrs eingesetzten Komponenten, z. B. Akkus, wird auch die Stabilität der Boje verbessert, da auf diese Weise der Schwerpunkt nach unten verlegt wird. Das obere Ende des Aufnahmerohrs ist offen ausgestaltet und mit einem Deckel verschließbar, so dass die beschriebenen Komponenten von oben durch die obere Öffnung in das Aufnahmerohr eingesetzt werden können. Dabei ist es zweckmäßig, wenn in das Aufnahmerohr Führungsschienen integriert sind, welche achsparallel verlaufen. Die beschriebenen Komponenten, insbesondere der Energiespeicher und die Rechnereinheit können auf/an geeigneten Trägern, z. B. Trägerplatten, befestigt sein, welche in/an den Führungsschienen geführt sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die beschriebenen Komponenten (insbesondere Energiespeicher und Rechnereinheit) auf einfache Weise von oben durch die obere Öffnung des Aufnahmerohrs in das Aufnahmerohr eingeschoben werden und dabei an den Führungsschienen geführt werden. So können die Komponenten nacheinander von oben bis unten in das Aufnahmerohr eingeschoben und gleichsam gestapelt werden. Die Komponenten werden sicher gehalten und sind dennoch einfach austauschbar. Zusätzlich zu der Rechnereinheit und dem Energiespeicher können auch Komponenten der Echoloteinrichtung, insbesondere der Transceiver dieser Echoloteinrichtung, in das Innere des Aufnahmerohrs eingesetzt werden, z. B. auf den beschriebenen Trägern. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Führungsschiene ein U-förmiges Profil aufweist und lediglich einen Führungskanal zur Verfügung stellt. Besonders bevorzugt können die Führungsschienen jedoch als Doppelschienen mit jeweils zumindest zwei Führungskanälen ausgebildet sein. Auf diese Weise können nebeneinander zwei Trägerplatten eingeschoben werden, an denen unterschiedliche Geräte montiert sind. Damit können z. B. auf der einen Seite die verhältnismäßig groß bauenden Akkus eingeschoben werden und auf der Rückseite dann die verhältnismäßig flach bauenden anderen Komponenten, z. B. die Rechnereinheit und/oder der Transceiver.
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Wie bereits erläutert, kann die Echoloteinrichtung einerseits einen Transceiver und andererseits einen Transducer (Schallgeber) aufweisen, welche kabellos oder kabelgebunden miteinander verbunden sind. Der Transceiver ist in der Regel im Innern des Bojenkörpers angeordnet, während der Schallgeber als gleichsam Messkopf außerhalb des Bojenkörpers unter der Wasseroberfläche befestigt wird. In bevorzugter Weiterbildung ist dieser Schallgeber an einer außenseitig am Bojenkörper befestigten Transfervorrichtung angeordnet, wobei der Schallgeber aus einer unteren Arbeitsposition (unterhalb der Wasseroberfläche) in eine obere Wartungsposition (oberhalb der Wasseroberfläche) und umgekehrt überführbar ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Schallgeber während des Betriebes dauerhaft unter der Wasseroberfläche angeordnet ist und dennoch zu Wartungszwecken einfach in den Bereich oberhalb der Wasseroberfläche gebracht werden kann. So besteht z. B. die Möglichkeit, die Boje mit einem Boot anzufahren und dann den Schallgeber mit der Transfervorrichtung über die Wasseroberfläche zu ziehen, so dass eine Reinigung, eine Wartung und/oder ein Austausch möglich ist. Diese Transfervorrichtung kann z. B. eine an der Boje befestigte Trägerschiene und eine in/an der Trägerschiene geführte Transferschiene aufweisen, wobei der Schallgeber endseitig an der Transferschiene/Transferstange befestigt ist. Diese Transfervorrichtung (das heißt z. B. die Trägerschiene) kann bevorzugt schräg zur vertikalen und folglich schräg zur Rohrachse des Aufnahmerohrs orientiert sein. Besonders bevorzugt ist die Transfervorrichtung im oberen Bereich außenseitig an den Schwimmkörper der Boje angeschlossen und im unteren Bereich an das untere Ende des Aufnahmerohrs angeschlossen.
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Im Vordergrund der Erfindung steht die Überwachung von Fischbeständen mit Hilfe einer Echoloteinrichtung. Ergänzend können jedoch auch weitere Messvorrichtungen in oder an der Boje montiert sein, z. B. Temperaturmessvorrichtungen oder dergleichen. Solche Maßnahmen sind grundsätzlich bekannt.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Erfassung von zeitlich variierenden Fischverteilungen in einem Gewässer mit einer Messboje der beschriebenen Art, wobei mit der von der Rechnereinheit gesteuerten Echoloteinrichtung zeitlich variierende Fischverteilungen als Messdaten (z. B. Echogramme) detektiert werden und wobei diese Messdaten (z. B. Echogramme) von der Rechnereinheit mit der Kommunikationseinheit drahtlos an einen Basisrechner (z. B. am Ufer) übertragen werden. Die Übertragung erfolgt besonders bevorzugt über ein Mobilfunknetz, z. B. per Internetprotokoll. Besonders bevorzugt erfolgt die Kommunikation mit einem Basisrechner eines Fischereibetriebs, so dass in Abhängigkeit von den Messdaten geeignete Maßnahmen ergriffen werden können, z. B. eine Befischung unter optimalen Bedingungen begonnen wird. Ergänzend besteht die Möglichkeit, dass eine Kommunikation mit einem Talsperrenbetrieb erfolgt, so dass der Talsperrenbetrieb auf der Basis der Messdaten geeignete Maßnahmen ergreift. Dabei kann eine Erfassung in situ vorgesehen sein. Besonders bevorzugt erfolgt eine Echtzeit-Übertragung. Weitere Einzelheiten werden in der Figurenbeschreibung erläutert.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen
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1 eine erfindungsgemäße Messboje während des Betriebes in einem Gewässer in vereinfachter schematischer Darstellung,
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2 die Messboje nach 1 in einer anderen Einsatzart,
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3 eine erfindungsgemäße Messboje in einer Seitenansicht,
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4 eine perspektivische Draufsicht auf die geöffnete Messboje nach 3,
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5 ein vereinfachtes Betriebsschema einer erfindungsgemäßen Messboje.
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In den Figuren ist eine Messboje 1 für die Erfassung von zeitlich variierenden Fischverteilungen in einem Gewässer 2 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel nach 5 handelt es sich bei dem Gewässer um eine Talsperre mit Staudamm 3.
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Die Messboje 1 weist einen stationär in dem Gewässer verankerbaren Bojenkörper 4 auf, welche mit einer Echoloteinrichtung 5, 6 ausgerüstet ist. Diese Echoloteinrichtung besteht in grundsätzlich bekannter Weise aus einem Transceiver 5 einerseits und einem Schallgeber 6 andererseits. Der Transceiver 5 ist im Innern des Bojenkörpers 4 angeordnet, während der Schallgeber 6 außerhalb des Bojenkörpers am Bojenkörper befestigt ist. Transceiver 5 und Schallgeber 6 bilden die Echoloteinrichtung, wobei diese beiden Komponenten drahtlos oder drahtgebunden miteinander verbunden sind. Ferner ist die Messboje 1 mit einer Rechnereinheit 7 ausgerüstet, welche innerhalb des Bojenkörpers 4 angeordnet ist und welche mit der Echoloteinrichtung 5, 6 verbunden ist. Diese Rechnereinheit 7 steuert die Echoloteinrichtung 5, 6. Dazu kann eine geeignete Betriebs- und Steuersoftware für die Echoloteinrichtung auf dem Rechner 7 installiert sein. Bei dem Rechner 7 kann es sich z. B. um einen kompakten Laptop, Notebook oder Netbook handeln. Ferner ist die Messboje 1 mit einer Kommunikationseinheit ausgerüstet, die zumindest teilweise in die Rechnereinheit integriert sein kann. Für die Energieversorgung der Messboje, insbesondere für die Energieversorgung der Rechnereinheit 7 und/oder der Echoloteinrichtung 5, 6, ist in den Bojenkörper 4 ein Energiespeicher 8 integriert, der im Ausführungsbeispiel aus mehreren Akkus 8 besteht. Diese Akkus 8 sind innerhalb des Bojenkörpers und folglich geschützt angeordnet. Die Messboje arbeitet autark. Dazu ist sie mit einer autarken Energieversorgung ausgerüstet, nämlich mit einer außenseitig am Bojenkörper angeordneten Energiewandlereinheit 9, die aus einer Vielzahl von Solarmodulen besteht. Mit Hilfe dieser Solarmodule 9 wird elektrische Energie für das Aufladen des Energiespeichers 8 erzeugt.
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Mit der Echoloteinrichtung 5, 6, welche von der Rechnereinheit 7 gesteuert wird, lassen sich in grundsätzlich bekannter Weise zeitlich variierende Fischverteilungen als Messdaten detektieren. Diese Messdaten, bei denen es sich z. B. um die Bildschirmdaten der Rechnereinheit handeln kann, können dann von der Rechnereinheit 7 mit der Kommunikationseinheit über deren Antenne 20 drahtlos an einen Basisrechner 10, 11 übertragen werden. Die Kommunikation erfolgt dabei im Ausführungsbeispiel über ein Mobilfunknetz, z. B. über ein UMTS-Netz, und zwar über das Internet, das heißt per Internetprotokoll. Damit kann von dem Basisrechner 10, 11 jederzeit in Echtzeit auf die Messdaten der Messboje 1 zugegriffen werden.
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Dieses ist in der schematischen Darstellung nach 5 skizziert. Es ist angedeutet, dass die Messboje 1 in der Nähe des Damms 3 in der Talsperre 2 befestigt ist. Es sind zwei Basisrechner 10, 11 vorgesehen, nämlich zum einen im Fischereibetrieb F und zum anderen im Talsperrenbetrieb T. Von der Messboje 1 werden über die Mobilfunkverbindung (z. B. per UMTS) Messdaten an den Fischereibetrieb F und/oder den Talsperrenbetrieb T übertragen. Mit Hilfe der Messboje 1 erfolgt dabei eine hydroakustische Erfassung, Voranalyse und Echtzeitübertragung der Messdaten zur Fischverteilung. Es können Echogramme, SV-Werte, TS-Verteilung übertragen werden. Auf der Grundlage der übermittelten Daten/Echogramme kann der Fischereibetrieb F den optimalen Zeitpunkt zur Umsetzung fischereilicher Maßnahmen beurteilen und erkennen und geeignete Maßnahmen ergreifen, z. B. mit der Befischung unter optimalen Bedingungen beginnen. Diese Maßnahme ist in der 5 durch den Pfeil M1 angedeutet. Der Talsperrenbetrieb T hat ebenfalls zu jeder Zeit Informationen zu den Fischdichten und kann diese mit über die Messeinrichtung M bereitgestellten Daten zur Sauerstoffkonzentration/Wassertemperatur abgleichen. In Abhängigkeit von den übertragenen Messdaten können geeignete Maßnahmen zum Fischschutz ergriffen werden, indem z. B. Grundablässe nicht geöffnet oder geschlossen oder lediglich teilweise geöffnet werden. Diese Maßnahmen sind durch den Pfeil M2 angedeutet.
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Eine vergleichende Betrachtung der 1 und 2 zeigt schematisch, dass die Messboje entweder als Einzelboje 1 verwendet werden kann oder auch in eine Bojenkette integriert werden kann. Stets erfolgt unmittelbar oder mittelbar eine Verankerung im Gewässer, so dass die Messboje „ortsfest“ in einem Gewässer an einer geeigneten Position angeordnet ist.
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3 und 4 zeigen eine bevorzugte Ausgestaltung der in 1 und 2 lediglich vereinfacht gezeigten Messboje mit einem Bojenkörper 4, der einerseits ein Aufnahmerohr 12 und andererseits einen Schwimmkörper 13 aufweist. Das Aufnahmerohr 12 erstreckt sich als Hohlkörper über die volle Höhe des Bojenkörpers bzw. der Boje. Das obere Ende des Aufnahmerohres 12 ragt oberseitig aus dem Schwimmkörper 13 hervor, während das untere Ende des Aufnahmerohrs 12 unterseitig aus dem Schwimmkörper 13 hervorragt. Damit taucht das untere Ende des Aufnahmerohres 12 ins Wasser ein, während das obere Ende des Aufnahmerohrs 12 über der Wasseroberfläche liegt. Das Aufnahmerohr 12 weist am oberen Ende eine Öffnung auf, die mit einem Deckel 19 verschließbar ist. Das Aufnahmerohr 12 dient der Aufnahme der im Innern des Bojenkörpers angeordneten Komponenten. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um die Rechnereinheit 7, die Akkus 8 und den Transceiver 5, welcher Bestandteil der Echoloteinrichtung ist. Um das Einsetzen und Austauschen der einzelnen Komponenten zu erleichtern, sind in das Aufnahmerohr 12 achsparallel verlaufende Führungsschienen 14 integriert. Die einzelnen Komponenten sind auf Trägern 15 montiert, wobei diese Träger (Trägerplatten) in den Führungsschienen 14 geführt sind. Im Ausführungsbeispiel sind diese Führungsschienen 14 als Doppelschiene mit jeweils zumindest zwei Führungskanälen 16 ausgebildet. Auf diese Weise lassen sich nebeneinander zwei Trägerplatten 15 einschieben, so dass auf einer Ebene nebeneinander zwei Komponenten montiert werden können.
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Wie bereits erläutert, setzt sich die Echoloteinrichtung aus einerseits dem Transceiver 5 und andererseits dem Schallgeber 6 zusammen, wobei der Transceiver 5 im Innern des Bojenkörpers 4 und der Schallgeber 6 außenseitig am Bojenkörper montiert ist. Der Schallgeber 6 ist an einer Transfervorrichtung 17 befestigt, welche außenseitig am Bojenkörper 4 montiert ist. Mit jeder Transfervorrichtung 17 lässt sich der Schallgeber 6 aus einer unteren Arbeitsposition in eine obere Wartungsposition und umgekehrt überführen. In der unteren Arbeitsposition befindet sich der Schallgeber 6 unter der Wasseroberfläche W, so dass er für die Messung eingesetzt werden kann. In der oberen Wartungsposition befindet sich der Schallgeber 6 über der Wasseroberfläche W, so dass eine Reinigung, Reparatur oder auch ein Austausch möglich ist. Die Transfervorrichtung 17 weist eine Trägerschiene 17a auf, die fest am Bojenkörper 4 befestigt wird. In der Trägerschiene 17a ist beweglich eine Transferschiene 17b geführt, an welcher der Schallgeber 6 montiert ist. Dabei ist erkennbar, dass die Transfervorrichtung 17 schräg zur Vertikalen und folglich zur Rohrachse des Aufnahmerohrs 12 orientiert ist. Der untere Bereich der Transfervorrichtung 17 ist außenseitig am Aufnahmerohr 12, nämlich am unteren Ende des Aufnahmerohrs 12, befestigt, während der obere Bereich der Transfervorrichtung 17 außenseitig am Schwimmkörper 13 befestigt ist.
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Schließlich ist erkennbar, dass an dem Bojenkörper 4 außenseitig mehrere Halteinrichtungen 18 montiert sind, an welchen die Solarmodule 9 befestigt werden. Diese Halteeinrichtungen 18 sind mit der Maßgabe ausgestaltet, dass die Solarmodule unter einem geeigneten Winkel zur Vertikalen, z. B. etwa 30° bis 60°, orientiert sind.
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Im Übrigen ist in 1 und 2 angedeutet, dass die Antenne 20 der Kommunikationseinheit außenseitig am Bojenkörper 4 befestigt ist, sie kann z. B. auf dem in 3 gezeigten Deckel 19 befestigt sein. In 3 ist die Antenne nicht gezeigt.
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Sofern die Verbindung zwischen den äußeren Komponenten (Solarpanels und Schallgeber) drahtgebunden erfolgt, ist eine Kabeldurchführung 21 in den Bojenkörper 4 integriert.
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In der 3 sind lediglich zwei Solarpanels 9 gezeigt. Tatsächlich ist es zweckmäßig, über den Umfang mehrere Panels zu verteilen, z. B. vier. In 3 sind lediglich die beiden Panels rechts und links gezeigt, es sind jedoch bevorzugt auch vorne und hinten noch jeweils ein Panel vorgesehen, die nicht gezeigt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4805337 [0009]
- WO 01/75477 A1 [0010]
- EP 1512031 B1 [0011]
