AIMS ist Australiens Institut für tropische Meeresforschung. Das Institut arbeitet daran, das Verständnis der einzigartigen Meeresökosysteme Australiens und insbesondere des Great Barrier Reefs zu verbessern. Die Fläche des größten Korallenriffs der Erde entspricht in etwa der Größe von Deutschland. Messungen über mehrere Jahrzehnte hinweg haben gezeigt, dass das Riff sehr anfällig für großflächige Störungen ist. Seit 2016 kam es zu vier massiven Korallenbleichen, die zum Absterben von Korallen führten.
Um weitere Korallenverluste und die anhaltende Beschädigung des Riffs zu verhindern, hat es sich AIMS zum Ziel gesetzt, die beiden Hauptursachen für den Verlust von Steinkorallen am Great Barrier Reef am National Sea Simulator zu untersuchen: den Klimawandel sowie die Invasion von Dornenkronenseesternen. Im National Sea Simulator, dem modernsten Forschungsaquarium der Welt, können die Forscher mittels hoch automatisierter Systeme die Verhältnisse im Riff nachstellen, da sich an jedem einzelnen Becken verschiedene Parameter verändern und überwachen lassen. Je nach Bedarf und Forschungsinteresse sind Temperatur, Salzgehalt, Nährstoffreichtum, Lichtfarbe, Säuregehalt sowie Wasserqualität variier- und regulierbar.
Verlässliche Technik für sichere Ergebnisse
Um valide Forschungsergebnisse und Erkenntnisse zu erhalten, muss die Technik in den Aquarien höchst verlässlich und funktional sein. Die kleinste Veränderung eines Parameters, zum Beispiel des Salzgehalts des Wassers, kann eine Langzeitstudie verfälschen. In diesem Fall wären nicht nur Jahre der Forschung hinfällig, es würden auch finanzielle Verluste entstehen.
Mit U-remote von Weidmüller setzt AIMS ein I/O-System ein, das den hohen wissenschaftlichen Anforderungen gerecht wird. Durch den modularen Aufbau des U-remote-Moduls ist es möglich, Elektronik im laufenden Betrieb auszutauschen. Das verringert Ausfallzeiten auf ein Minimum. Außerdem erleichtert die Klartextdiagnose im integrierten Webserver die Fehleridentifikation, sodass die Wartungszeit deutlich verkürzt wird.
„Für unsere Anlage brauchen wir ein smartes System. Es muss widerstandsfähig sein, mit den Sensoren sprechen können und konfigurierbar sein“, erklärt Steve Green, Senior Controls & Electrical Technician: SeaSim Facility, AIMS. Mit elf verschiedenen Protokollen lässt sich das I/O-System von Weidmüller in die heterogene Steuerungslandschaft des National Sea Simulator integrieren. Es ist IO-Link-fähig gemäß der Norm IEC 61131-9 und kommt standardmäßig in den Schaltschränken des Aquariums zum Einsatz. Das System kommuniziert mit den smarten Sensoren der Forschungsbecken, sodass die Forscherinnen und Forscher jederzeit über die Werte in den Versuchsanlagen informiert sind.
Anpassungsfähigkeit ist Trumpf
Eine weitere wichtige Eigenschaft von U-remote, die dem AIMS zugutekommt, ist seine Flexibilität. „In der Forschung ändern wir die Parameter für verschiedene Versuche. Das ist mit dem I/O-System ganz einfach möglich“, meint Green. Die In- und Outputs von U-remote sind jederzeit konfigurierbar. Hierfür ist ein in jedem Feldbuskoppler vorinstallierter Webserver vorgesehen. Auf ihn kann man durch Eingabe der IP-Adresse mit einem Standard-Webbrowser über das Ethernet-Netzwerk oder die integrierte USB-Schnittstelle zugreifen. AIMS werden dann die an der Anlage installierten Module sowie deren aktuelle Prozessdaten wirklichkeitsgetreu im Browser angezeigt. Mit nur einem Klick konfiguriert das Institut die einzelnen In- und Outputs online neu. Die vorgenommene Installation lässt sich abspeichern und auf andere Stationen serienmäßig übertragen. Das spart AIMS Zeit und sichert die einheitliche Konfiguration aller am Versuch beteiligten Becken; damit einhergehend wird auch die Fehleranfälligkeit beim Aufsetzen einer neuen Parametrierung verringert.
Zudem werden mit U-remote spezielle, von AIMS entwickelte LED-Leuchten gesteuert. Diese simulieren die großen Farbspektren, die in den Riffen vorkommen. Neben dem I/O-System setzt AIMS von Weidmüller auch Managed Switches und Schaltnetzgeräte der Leistungsklasse Protop ein.
„Als ‚Enabler from data to value‘ befähigen wir unsere Kunden, auf einfache Weise ihre Anlagen zu automatisieren“, erklärt Dr. Thomas Bürger, Leiter der Division Automation Products and Solutions bei Weidmüller. Weidmüller stellt innovative Konzepte zur Datenerfassung, -vorverarbeitung, -analyse und -visualisierung bereit.
Im Wachstum begriffen
In den letzten zehn Jahren ist das engagierte SeaSim-Team von 12 Mitarbeitern im Jahr 2013 auf 37 Mitarbeiter im Jahr 2023 angewachsen, und es wächst weiter. Dementsprechend ist auch eine Vergrößerung des Gebäudes geplant. Mit der Erweiterung, die 2024 eröffnet werden soll, wird die Größe der derzeitigen Anlage mehr als verdoppelt. Sie bietet mehr Platz für mehr Projekte und trägt dazu bei, die Wissenschaft zu beschleunigen, um den künftigen Anforderungen gerecht zu werden, insbesondere bei der Zucht hitzeresistenter Korallen in großem Maßstab.