Sender

Tiere auf Sendung

Die Sender sind das Herzstück von Icarus und werden speziell für dieses Projekt entwickelt. Sie müssen klein sein, damit sie ihre Träger nicht behindern. Sie müssen Kälte, Hitze, Nässe und Staub aushalten können. Und sie müssen genug Leistung aufbringen, um monate- oder jahrelang ihre Daten an eine bis zu 800 Kilometer entfernte Empfangsstation im Weltall zu funken.

Die eigens für Icarus entwickelten Sender wiegen nur fünf Gramm. Sie messen die Position und verschiedene Körperdaten des Tieres und leiten die ihre Messdaten per Funk weiter. Bild vergrößern
Die eigens für Icarus entwickelten Sender wiegen nur fünf Gramm. Sie messen die Position und verschiedene Körperdaten des Tieres und leiten die ihre Messdaten per Funk weiter. [weniger]

Die Icarus-Sender mit GPS-Funktion sind fünf Gramm leicht und kaum größer als eine Eurocent-Münze. Die kleinsten bislang verfügbaren Sender wiegen dagegen zwischen 15 und 20 Gramm. Damit lassen sich aber keine Tierarten ausstatten, die beispielsweise wie der Star (Sturnus vulgaris) nur 100 Gramm schwer sind. Damit ein Sender das Verhalten und die Überlebensfähigkeit eines Tiers nicht beeinflusst, darf er nämlich nicht mehr als fünf Prozent des Körpergewichts ausmachen. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich solche Sender nicht messbar auf die Tiere auswirken. Wichtig ist, dass die Sender leicht und klein genug sind und ihren Träger nicht in ihren Bewegungen behindern. Außerdem müssen sie unauffällig sein, damit die Tiere nicht zur leichten Beute für Räuber werden.

Trotzdem bleibt natürlich ein Restrisiko. Deshalb verfolgen die Icarus-Wissenschaftler nur solche Projekte, bei denen der zu erwartende Nutzen die möglichen Folgen für die Tiere weit überwiegt. Jede einzelne Studie muss außerdem im Vorfeld von den zuständigen Behörden genehmigt werden. Dazu gehört auch, eine Studie so durchzuführen, dass die Ergebnisse die größtmögliche Aussagekraft besitzen, sei es zum Schutz der Arten, die Verhaltensforschung oder für die Vorhersage von Naturkatastrophen. Darüber hinaus machen die Forscher die Ergebnisse über die Online-Datenbank MoveBank frei zugänglich. So können Wissenschaftler, Naturschützer und Politiker weltweit die Erkenntnisse nutzen.

Zunächst müssen die Forscher die Tiere fangen und die Sender anbringen. Dafür gibt es unterschiedliche Techniken: Martin Wikelski beispielsweise hat einen Gurt aus Silikon entwickelt, mit dem sich ein Sender an einem Vogel befestigen lässt. Die Bänder sind elastisch und liegen auch dann noch eng am Körper an, wenn das Tier zu- oder abnimmt. Der Gurt wird zudem vom Gefieder verdeckt und ist somit quasi unsichtbar. All dies stellt sicher, dass der Sender keine negativen Auswirkungen auf das Leben der Tiere hat.

Amsel auf Sendung: Der Sender wird so befestigt, dass er den Vogel nicht behindert. Bild vergrößern
Amsel auf Sendung: Der Sender wird so befestigt, dass er den Vogel nicht behindert.

Das Anbringen dauert in der Regel nur wenige Minuten. In manchen Fällen vermessen die Forscher noch die Tiere oder nehmen Blut, Feder oder Haarproben. Die Tiere werden individuell gekennzeichnet, zum Beispiel mit einem Vogelring), so sind Sender und Vogel eindeutig identifizierbar. Anschließend werden die Vögel wieder in die Freiheit entlassen, wo sie nach kurzer Zeit wieder mit ihren natürlichen Aktivitäten fortfahren. Der Sender kann nun Daten sammeln und übermitteln – potenziell ein ganzes Tierleben lang: Störche haben Wissenschaftler auf diese Weise zehn Jahre lang beobachtet.

Die Sender bestehen aus einem Kunststoff-Gehäuse, einem Lithium-Ionen-Akku, einem anwendungsspezifischen Funkmodul und einem Basismodul zur Steuerung der Funktionen des Senders mit den Messsensoren: Beschleunigungsmesser, Magnetfeldsensor, Gyroskop, Temperatursensor und ein GPS-Modul, das den Aufenthaltsort mit einer Genauigkeit von wenigen Metern bestimmt. Manche Sender bestimmen die Position sogar weniger als einen Meter genau. Der Akku liefert den Strom für die Messungen und die Datenübertragung. Solarzellen auf der Oberfläche laden den Akku wieder auf. Über eine drahtförmige zwölf Zentimeter lange Antenne funkt der Sender an die Empfangsstation im All. Umgekehrt kann diese auch Anweisungen an den Sender schicken.

Aufbau eines Icarus-Senders: Die größten Energiefresser sind die Funk- und das GPS-Modul. Mit den Solarmodulen kann sich die Batterie immer wieder wieder aufladen. Bild vergrößern
Aufbau eines Icarus-Senders: Die größten Energiefresser sind die Funk- und das GPS-Modul. Mit den Solarmodulen kann sich die Batterie immer wieder wieder aufladen. [weniger]

Der Sender ist auf minimalen Energieverbrauch optimiert. Am meisten Energie benötigen das GPS-Modul und die Signalübertragung per Funk. Deshalb läuft der Sender die meiste Zeit im „standby“-Modus. Er wird nur kurz unterbrochen, um die Daten der Sensoren aufzuzeichnen und zu speichern. Ansonsten sind fast alle Systeme des Senders ausgeschaltet, wenn kein Kontakt zur Empfangsstation besteht, sowie in den Zeiten zwischen der Erfassung der Sensordaten.

Die Entwicklung der neuen Icarus-Sender ist inzwischen abgeschlossen. In einer zweijährigen Testphase setzen die Wissenschaftler zunächst rund 1.000 Sender in den verschiedenen Icarus-Projekten ein.

Der Sendertechnik kommt weiter eine besondere Bedeutung zu, denn auch die fünf Gramm schweren Sender sind immer noch zu schwer für viele Tierarten: 70 Prozent der Vogel- und 65 Prozent der Säugerarten können mit dem heutigen Technik nicht mit Sendern ausgerüstet werden, ganz zu schweigen von Amphibien oder Insekten. Die nächste Generation der Icarus-Sender soll deshalb nur noch ein Gramm wiegen.

 
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