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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sammelsystem zum Sammeln von Schwebeteilen, insbesondere Kunststoffteilen, die in einem Gewässer, insbesondere dem Meer, oberflächennah treiben, sowie die Verwendung eines Netzes in einem solchen Sammelsystem zum Sammeln von Schwebeteilen.
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Hintergrund
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Nach derzeitigen Schätzungen befinden sich bereits über 140 Millionen Tonnen Kunststoffmüll in den Meeren, wobei jährlich schätzungsweise zwischen 10 und 12 Millionen Tonnen an Kunststoffmüll hinzukommen. Die Größe des Kunststoffmülls reicht dabei vom sogenannten Nanoplastik mit einer Größe von einigen Nanometern bis hin zu größeren bzw. großflächigen Kunststoffteilen. Letztere treiben dabei aufgrund ihres Auftriebs oberflächennah in den Gewässern.
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Das Nanoplastik wird dabei einerseits bereits als Nanoplastik in die Gewässer und Meere eingebracht, beispielsweise durch den Abrieb von Reifen, oder entsteht als Abbauprodukt der größeren Kunststoffteile, die in die Gewässer und Meere eingebracht wurden. Neben der Vermüllung der Binnengewässer und Meere ergeben sich dadurch für Mensch und Tier erhebliche Gesundheitsrisiken, sowie erhebliche ökonomische Schäden.
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Zur Beseitigung von größeren Kunststoffteilen, die auf oder unmittelbar unterhalb der Wasseroberfläche treiben, ist derzeit ein passives Sammelsystem in der Erprobung. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um eine längliche, schlauchartige Plattform, die durch Wind und Wellenbewegung im Meer treibt und an der sich die Kunststoffteile ansammeln sollen. Anschließend sollen die Kunststoffteile aus diesem Bereich abgefischt werden können.
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Ausgehend von dieser Situation stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein aktives Sammelsystem bereitzustellen, mit dem Schwebeteile, insbesondere Kunststoffteile, aus Gewässern schnell und kostengünstig entfernt werden können, ohne dabei wesentlich in das jeweilige Ökosystem einzugreifen.
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Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden mit einem Sammelsystem nach Anspruch 1 bzw. mit der Verwendung eines Netzes in einem solchen Sammelsystem nach Anspruch 17 gelöst.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Ein erfindungsgemäßes Sammelsystem zum Sammeln von Schwebeteilen, insbesondere von Kunststoffteilen, die in einem Gewässer, insbesondere in einem Meer, oberflächennah treiben, umfasst:
- - ein Netz mit Auftriebselementen, die eingerichtet sind, um zumindest einen Teil des Netzes über der Wasseroberfläche des Gewässers zu halten;
- - zumindest ein erstes Schleppschiff, das eingerichtet ist, um das Netz durch das Gewässer zu ziehen;
- - wobei das System ferner Mittel zur Vermeidung von tierischem Fang umfasst.
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Im Stand der Technik sind insbesondere pelagische Schleppnetze oder Ringwadennetze bekannt. Schleppnetze werden derzeit in der Schleppnetzfischerei eingesetzt, wobei diese in einer Tiefe zwischen 50 m bis 600 m unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet werden. Derartige Schleppnetze sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt, die im Wesentlichen einen trichterförmigen Netzabschnitt und einen sich hieran anschließenden Netzsack, einem sogenannte Steert, umfassen. Der trichterförmige Netzabschnitt wird während des Schleppvorganges durch Scherbretter geöffnet gehalten, wobei sich in dem daran anschließenden Steert das Fanggut sammeln kann. Soweit zwei oder mehrere Schleppschiffe eingesetzt werden, besteht die Möglichkeit größere, insbesondere breitere, Schleppnetze einzusetzen.
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Ringwadennetze sind demgegenüber in einen Leinenrahmen eingesetzte Netzwände, deren obere Leine an der Gewässeroberfläche schwimmt und deren untere Leine beschwert ist. Mit Ringwadennetzen wird ein georteter Fischschwarm ringförmig eingekreist, anschließend wird das Ringwadennetz mittels Schnürleinen zugezogen, so dass sich der Fang in einem Entnahmeteil konzentriert, von wo dieser mittels Hebekeschern oder Pumpen entnommen werden kann.
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Die vorliegende Erfindung schlägt vor, ein Netz derart mit Auftriebselementen auszustatten, dass zumindest ein Teil des Netzes über der Wasseroberfläche angeordnet ist und dieses zum Sammeln von oberflächennahen Schwebeteilen in einem Gewässer eingesetzt werden kann. Das Netz kann dabei als Schleppnetz oder als Ringwadennetz ausgebildet sein. Anders als bei der Fischerei umfasst das erfindungsgemäße Sammelsystem darüber hinaus Mittel zur Vermeidung von tierischem Fang, so dass kein bzw. ein nur möglichst geringer tierischer Fang während des Sammelns von Schwebeteilen anfällt.
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Vorzugsweise sind die Auftriebselemente als Schwimmerelemente ausgebildet, die an einer oberen Netzleine des Netzes angeordnet sind, um die obere Netzleine über der Wasseroberfläche zu halten. Durch geeignete Schwimmerelemente, die an der oberen Netzleine angeordnet sind, kann sichergestellt werden, dass der obere Teil des Netzes über der Wasseroberfläche angeordnet bleibt, so dass auch die unmittelbar auf der Wasseroberfläche treibenden Schwebeteile gesammelt werden können und nicht über das Netz hinweggleiten.
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Vorteilhafterweise weist das Netz eine Maschenweite zwischen 40 mm und 250 mm, vorzugsweise zwischen 45 mm und 150 mm und besonders bevorzugt von etwa 50 mm auf. Die Maschenweiten sind dabei auf die zu sammelnden Schwebeteile angepasst, so dass die üblicherweise vorkommenden Schwebeteile erfasst und gesammelt werden können.
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Ferner umfasst das Netz vorzugsweise zwei parallel angeordnete längliche Flügelbereiche, die vorteilhafterweise eine Höhe zwischen 5 m und 20 m, besonders bevorzugt zwischen 10 m und 15 m aufweisen. Die vergleichsweise langen Flügelbereiche, deren obere Netzleine über die Wasseroberfläche hinausragen, können mit einem Netzsack verbunden werden, in dem sich die Schwebeteile beim Schleppen oder beim Zusammenziehen der Wade konzentriert. Die untere Netzleine kann dabei mittels Gewichten, Ketten oder dergleichen beschwert werden, so dass das Netz möglichst vertikal im Gewässer angeordnet werden kann. Dabei wird durch die Höhe des Netzes dessen Eintauchtiefe und damit die Sammeltiefe festgelegt.
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Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass im Bereich zwischen den vertikal im Wasser angeordneten Flügel kein weiterer horizontaler Netzbereich vorgesehen ist, d.h. dass der Bereich zwischen den Flügeln nach oben und unten offen ist. Dadurch kann der tierische Fang bereits erheblich reduziert werden, da Lebewesen nach unten abtauchen können, bevor diese den Netzsack/Steert erreichen.
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An seiner Öffnung, der vorzugsweise durch den Abstand der beiden Flügelbereiche gebildet wird, weist das Netz vorteilhafterweise eine Breite zwischen 50 m und 200 m, vorzugsweise zwischen 70 m und 150 m und besonders bevorzugt von etwa 130 m auf. Anders als in der Schleppnetzfischerei ist es vorliegend von Vorteil, wenn das Netz sehr breit und flach ausgebildet ist und beispielsweise eine Höhe von 7 m und eine Breite von 100 m aufweist.
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Die Mittel zu Vermeidung von tierischem Fang können am Netz und/oder an dem zumindest einem Schleppschiff vorgesehen sein. Die Mittel zu Vermeidung von tierischem Fang können beispielsweise bereitgestellt werden durch:
- • aktive akustische Signalgeber und/oder passive akustische Reflektoren;
- • eine oder mehrere Netzöffnungen und/oder Ausgleitgitter, die im Netz derart vorgesehen sind, dass Fische, Säuger oder Schildkröten aus dem Netz entweichen können;
- • Leinen, die an oder vor einer Netzöffnung des Netzes vorgesehen sind;
- • Magnetelemente; und/oder durch
- • farbige Leinen, die derart ausgebildet sind, dass diese während des Sammelns von Schwebeteilen an der Wasseroberfläche angeordnet sind.
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Vorteilhafterweise umfasst das Sammelsystem zumindest ein zweites Schleppschiff, dass ebenfalls eingerichtet ist, um zusammen mit dem ersten Schleppschiff das Netz durch das Gewässer zu ziehen. Denn durch zwei Schleppschiffe besteht die Möglichkeit, ein sehr viel breiteres Netz zum Sammeln der Schwebeteile einzusetzen.
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Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass das Netz zumindest einen Netzsack/Steert umfasst, der zum Sammeln der Schwebeteile eingerichtet ist und vom Netz abtrennbar, insbesondere mittels eines Reißverschlusssystems, ausgestaltet ist. Dadurch besteht die Möglichkeit während des Sammelns den Steert abzutrennen und diesen zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise mittels eines weiteren dritten Schleppschiffs, einzusammeln, ohne dass das Netz vollständig eingeholt und das weitere Sammeln unterbrochen werden müsste. Vorteilhafterweise umfasst das Netz dabei nicht nur einen abtrennbaren Netzsack, sondern mehrere abtrennbarer Netzsäcke. Der abtrennbare Steert umfasst vorzugsweise Auftriebselemente, die derart eingerichtet sind, dass der Netzsack nach seiner Abtrennung vom Netz oberflächennah im Gewässer treibt.
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Zum Einholen des abgetrennten Netzsacks umfasst das Sammelsystem vorzugsweise ein Sammelschiff, das eingerichtet ist, um den zumindest einen abgetrennten Netzsack aufzusammeln. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Effizienz des Sammelsystems nochmals zu erhöhen, da mit dem Netz über einen langen Zeitraum Schwebeteile eingesammelt werden können, ohne dass das Einsammeln unterbrochen werden müsste, um das Netz einzuholen oder um die abgetrennten Netzsäcke einholen zu müssen.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Netzes in einem vorangehend beschriebenen Sammelsystem, wobei das Netz Auftriebselemente umfasst, um zumindest einen Teil des Netzes über der Wasseroberfläche des Gewässers zu halten.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben:
- 1 zeigt eine schematische Ansicht eines bekannten pelagischen Schleppnetzes, das von einem Schleppschiff gezogen wird;
- 2 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sammelsystems.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines bekannten pelagischen Schleppnetzes 10, das von einem Schleppschiff (nicht gezeigt) gezogen wird. Das Schleppnetz 10 wird dabei im freien Wasserraum zwischen der Wasseroberfläche und dem Grund eingesetzt. Mit einem solchen pelagischen Schleppnetz 10 werden insbesondere Schwarmfische wie Heringe, Makrelen oder Rotbarsche gefangen, wobei das Schleppnetz 10 hierfür in einer Tiefe zwischen 50 m bis 600 m unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet wird.
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Die Tiefenregulierung des Schleppnetzes 10 erfolgt dabei über die Länge einer sogenannten Kurrleine 1 als auch über die Schleppgeschwindigkeit des Schleppschiffes. Scherbretter 2 spreizen das Schleppnetz 10 in horizontaler/seitlicher Erstreckung, wobei das Schleppnetz 10 in vertikaler/senkrechter Erstreckung durch eine sogenannte Grundtaukette 3 geöffnet wird. Die Fischschwärme werden durch einen sogenannten Jager 4 in das Schleppnetz 10 geleitet, durch ein Vornetz 5 und den sogenannten Belly 6 verdichtet und im Steert 7 angesammelt. Moderne pelagische Schleppnetzte haben beispielsweise Netzöffnungshöhen bis zu 180 m. Die Schleppgeschwindigkeit in der Schleppnetzfischerei beträgt dabei üblicherweise 3 kn bis 4,5 kn.
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Durch den Einsatz von zwei Schleppschiffen kann darüber hinaus die horizontale Ausdehnung des pelagischen Schleppnetzes erheblich erhöht werden. Dieses Verfahren wird auch als pelagische Zweischiff-Schleppnetztechnologie bezeichnet.
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2 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sammelsystems in seiner bevorzugten Ausgestaltung.
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Das Sammelsystem umfasst in der besonders bevorzugten Ausgestaltung ein Netz 100, ein erstes Schleppschiff 200, ein zweites Schleppschiff 300, ein Steert-Sammelschiff 400 und ein weiteres Schleppschiff 500, das einen abgetrennten Steert 140 zum Steert-Sammelschiff 400 verbringen kann.
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Das Netz 100 umfasst zwei längliche Flügelbereiche 110, die jeweils von einem der Schleppschiffe 100, 200 durch das Gewässer gezogen werden. Die Flügelbereiche 110 weisen an ihrer oberen Netzleine 120 Schwimmerelemente 130 auf, die die obere Netzleine 120 oberhalb der Wasseroberfläche hält. Wesentlich bei der Anordnung der Schwimmerelemente 130 ist dabei, dass die Anordnung derart erfolgt, dass die Schwebeteile nicht über die obere Netzleine 120 hinweg treiben können. Darüber hinaus weist das Netz 100 zumindest einen Steert 140 auf, in dem die Schwebeteile gesammelt werden können.
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Wie in 2 gut zu erkennen, umfasst das Netz 100 im Bereich der Flügelbereiche 110 keinen weiteren Netzbereich auf, die die Flügelbereiche 110 verbinden, d.h. das Netz 100 ist in diesem Bereich nicht nach oben oder unten geschlossen. Bereits durch diese Maßnahme wird der tierische Fang erheblich verringert. Darüber hinaus wird das Netz 100 mit einer vergleichsweisen langsamen Schleppgeschwindigkeit von etwa 1,5 kn gezogen, was ebenfalls den tierischen Fang verringert, da die Lebewesen ausreichend Zeit haben nach unten wegzutauchen.
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Ferner sind am Netz 100 und/oder an den Schleppschiffen 200, 300 Mittel zu Vermeidung von tierischem Fang vorgesehen (nicht gezeigt). Die Mittel zu Vermeidung von tierischem Fang können beispielsweise bereitgestellt werden durch:
- • aktive akustische Signalgeber und/oder passive akustische Reflektoren;
- • eine oder mehrere Netzöffnungen und/oder Ausgleitgitter, die im Netz 100 derart vorgesehen sind, dass Fische, Säuger oder Schildkröten aus dem Netz 100 entweichen können;
- • Leinen, die an oder vor einer Netzöffnung des Netzes 100 vorgesehen sind;
- • Magnetelemente; und/oder durch
- • farbige Leinen, die derart ausgebildet sind, dass diese während des Sammelns von Schwebeteilen an der Wasseroberfläche angeordnet sind.
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In der bevorzugten Ausführungsform kann der Steert 140 bzw. einer der Steerts 140 mittels eines Reißverschlusssystems (nicht gezeigt) vom Netz 100 abgetrennt werden, so dass dieser vom Steert-Sammelschiff 400 eingeholt werden kann, ohne dass das Netz 100 vollständig eingeholt werden müsste oder das weitere Sammeln von Schwebeteilen unterbrochen werden müsste. Der abgetrennte Steert 140 kann dabei direkt durch das Steert-Sammelschiff 400 eingeholt werden oder zunächst durch das weitere Schleppschiff 500 zum Steert-Sammelschiff 400 verbracht werden.
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Nachfolgend wird der typische Einsatz eines erfindungsgemäßen Sammelsystems kurz beschrieben, das sowohl mit einem Schleppnetz als auch mit einem Ringwadennetz eingesetzt werden kann, wobei in 2 die besonders bevorzugte Ausgestaltung eines Sammelsystems mit einem Schleppnetz gezeigt ist. Diesbezüglich wird das Netz beim Einsatz als Ringwandnetz vorzugsweise mit einem kleineren Netzsack und beim Einsatz als Schleppnetz mit einem größeren Netzsack ausgebildet.
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Zunächst wird das Netz 100 mittels der beiden Schleppschiffe 200, 300 durch ein Gewässer gezogen, vorzugsweise mit einer Schleppgeschwindigkeit von etwa 1,5 kn. Dabei werden die Schwebeteile zwischen den Flügelbereichen 110 eingefangen und in den hinteren Bereich des Netzes 100 bis in den Steert 140 geführt. Während dieses Vorgangs können die Schwebeteile, die auf der Wasseroberfläche treiben, nicht über die Flügelbereiche 110 hinwegtreiben, da die obere Netzleine 120 über der Wasseroberfläche angeordnet ist.
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Wenn der Steert 140 bzw. einer der Steerts 140 voll ist, kann dieser geschlossen werden und durch ein Reißverschlusssystem von den Flügelbereichen 110 getrennt werden. Dieser Vorgang ist aus der Schleppnetzfischerei bekannt und wird dort als sogenanntes Abstecken benannt. Der abgetrennte Steert 140 kann anschließend durch ein weiteres Schleppschiff 500 zum Steert-Sammelschiff 400 verbracht werden und von diesem aufgenommen werden. Alternativ kann der abgetrennte Steert 140 auch unmittelbar durch das Steert-Sammelschiff 400 aufgenommen/geborgen werden. Das Steert-Sammelschiff 400 kann den Steert 140 anschließend entleeren, so dass der geleerte Steert wieder an die Schleppschiffe 200, 300 zur weiteren Benutzung übergeben werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorhergehende bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist.
