Arbeitsgruppe "Sensorik"

Die Arbeitsgruppe "Sensorik" befasst sich mit der Entwicklung und Erprobung innovativer Messsysteme zur Umweltbeobachtung aquatischer Ökosysteme. Dabei stellt der Einsatz von Messtechnik unter Feldbedingungen besondere Anforderungen an die zu entwickelnde Hardware. Biofouling, hohe Umgebungsdrücke sowie abrasive Medien sind dabei ebenso als Herausforderungen zu nennen wie Fragen der Energieversorgung und Datenhaltung für Langzeitmessungen oder einer feldfähigen Nutzer-System-Interaktion. Daher liegt neben der Entwicklung von Sensoren und Sensorsystemen ein besonderer Schwerpunkt auf der Bereitstellung service-orientierter Schnittstellen und Standards zum Aufbau komplexer Infrastrukturen für mobile Monitoringanwendungen. Durch die Kooperation mit Partnern aus Wirtschaft und angewandter Forschung werden Systeme und methodische Lösungen entwickelt, die auf die Messaufgabe angepasst sind und einen Beitrag zur Etablierung ganzheitlicher Monitoring- und Erkundungstechnologien leisten.

Im Rahmen der akademischen Ausbildung sollen Studierende insbesondere für die Herausforderungen bei der konzeptionellen Entwicklung und Implementierung von Sensoren und Sensorsystemen zur Überwachung komplexer Umweltprozesse sensibilisiert werden. Ziel ist es, die im Studium erworbenen theoretischen Kenntnisse in eigenständig zu bearbeitenden Entwicklungsprojekten zur Anwendung zu bringen und die Methodenkompetenz zu erweitern. Themenfelder und Aufgabenstellungen für studienbegleitende Projektarbeiten sowie Graduierungsarbeiten (Bachelor-/Masterarbeiten) werden dabei mit den Studierenden gemeinsam entwickelt und nach Möglichkeit in Vorhaben und Entwicklungen der Arbeitsgruppe oder der Kooperationspartner integriert.

Forschungsgebiete
  • Umweltmonitoring, Mobile Sensornetzwerke, Sensor- und Systementwicklung
  • Entwicklung und Implementierung von in-situ Sensorsonden für die mobile Gewässerüberwachung
  • Entwicklung druckneutraler Sensoren und Sensorkomponenten
  • Open Source basierte Sensorik und Systementwicklung
  • Echtzeit-Datenverarbeitung und -auswertung
  • Computer Vision und 3D-Visualisierung
Projekte

Development and Evaluation of Photonic Sensor Components for Coastal Environmental Monitoring and Assessment of Marine Resources (DEEP-SEA), Bundesministerium für Bildung und Forschung | 01.09.2018 - 31.08.2020
 

Druckneutralen Energiesysteme für den Unterwassereinsatz, speziell in der Tiefsee, | 01.03.2019 - 31.09.2019

Publikationen

Veröffentlichungen

Schima, Robert, Mathias Paschen, Peter Dietrich, Jan Bumberger, and Tobias Goblirsch. “City of the Future: Urban Monitoring Based on Smart Sensors and Open Technologies:” In Proceedings of the 8th International Conference on Sensor Networks, 116–20. Prague, Czech Republic: SCITEPRESS - Science and Technology Publications, 2019. https://doi.org/10.5220/0007484501160120.

Mollenhauer, Hannes, Max Kasner, Peter Haase, Johannes Peterseil, Christoph Wohner, Michael Mirtl, Robert Schima, Jan Bumberger, and Steffen Zacharias. “Long-Term Environmental Monitoring Infrastructures in Europe - Comparability and Representativeness,” Vol. 21:1. Vienna: EGU General Assembly 2019, 2019.

Schima, Robert, Mathias Paschen, Peter Dietrich, and Tobias Goblirsch. “Fast Optical Sensor System for Mobile In-Situ Monitoring of Turbidity and CDOM,” Vol. 21:1. Vienna: EGU General Assembly 2019, 2019.

Schima, Robert, Tobias Goblirsch, Peter Dietrich, Bogdan Franczyk, and Mathias Paschen. “Application of an Open-Source Based Optical Sensor Probe for an Adaptive Turbidity and Dissolved Organic Matter Monitoring.” In THERMAM 2018 -- 7th Rostocker International Conference: Thermophysical Properties for Technical Thermodynamics. Rostock, 2018. https://doi.org/10.13140/rg.2.2.27609.57442.

Mollenhauer, Hannes, Max Kasner, Peter Haase, Johannes Peterseil, Christoph Wohner, Mark Frenzel, Michael Mirtl, Robert Schima, Jan Bumberger, and Steffen Zacharias. “Long-Term Environmental Monitoring Infrastructures in Europe: Observations, Measurements, Scales, and Socio-Ecological Representativeness.” Science of The Total Environment624 (2018): 968–78. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.12.095.

Brandt, Tanja, Michael Vieweg, Gerrit Laube, Robert Schima, Tobias Goblirsch, Jan H. Fleckenstein, and Christian Schmidt. “Automated in Situ Oxygen Profiling at Aquatic–Terrestrial Interfaces.” Environmental Science & Technology51, no. 17 (2017): 9970–78. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b01482.

Schima, Robert. “Early Stage Research: Overcoming System Boundaries by an Open-Source Based Sensor Platform for Coastal and Marine Monitoring of Spatio-Temporal Processes.” In 18th Nordic Maritime Universities Workshop. Trondheim, Norway, 2017.

Schima, Robert, Tobias Goblirsch, Christoph Salbach, Bogdan Franczyk, Michael Aleithe, Jan Bumberger, and Peter Dietrich. “Research in Progress: Implementation of an Integrated Data Model for an Improved Monitoring of Environmental Processes.” In Business Information Systems Workshops, 332–39. Lecture Notes in Business Information Processing. Springer, Cham, 2017. https://doi.org/10.1007/978-3-319-52464-1_30.

Schima, Robert, Goblirsch, Tobias, Paschen, Mathias, Francyk, Bogdan, Bumberger, Jan, Zacharias, Steffen, Dietrich, Peter, et al. “Geosfear? - Overcoming System Bounderies by Open-Source Based Monitoring of Spatio-Temporal Processes.” In AGU Fall Meeting 2016. San Fransisco, CA, USA, 2016. https://doi.org/10.13140/rg.2.2.28018.71360.

Schima, Robert, Tobias Goblirsch, Mathias Paschen, Karsten Rinke, Heinz Schelwat, Peter Dietrich, and Jan Bumberger. “Development of an Open Source Based Sensor Platform for an Advanced and Comprehensive In-Situ DOC Monitoring.” Vienna: EGU General Assembly 2016, 2016. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1253.0169.

Schima, Robert, Tobias Goblirsch, Christoph Salbach, Bogdan Francyk, Jan Bumberger, and Peter Dietrich. “Open Source Based Sensor Platform for Mobile Environmental Monitoring and Data Acquisition.”  Vienna: EGU General Assembly 2016, 2016. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1777.3048.

Schima, Robert, Hannes Mollenhauer, Görres Grenzdörffer, Ines Merbach, Angela Lausch, Peter Dietrich, and Jan Bumberger. “Imagine All the Plants: Evaluation of a Light-Field Camera for On-Site Crop Growth Monitoring.” Remote Sensing, no. 10 (2016): 823. https://doi.org/10.3390/rs8100823.

Niemeyer, F., R. Schima, and G. Grenzdörffer. “Relative and Absolute Calibration of a A Multihead Camera System With Oblique and Nadir Looking Cameras for a UAS.” ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information SciencesXL-1/W2 (2013): 287–91. https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XL-1-W2-287-2013.

MitarbeiterInnen

Lehrstuhlinhaber:
Prof. Dr.-Ing. Sascha Kosleck

Mitglieder:
Dr.-Ing. Robert Wagner (Leiter)
M.Sc. Christoph Strehse

Studierende:
Heiko Betz


Lageplan und Anfahrt