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Das Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert ab heute und bis zum 25. September 2025 auf der internationalen Fachmesse für Aquakultur in Valencia (Spanien) ein System zur intelligenten akustischen Überwachung von technischen Anlagen der Aquakulturbetriebe. Ziel ist es, dass die Betriebe nachhaltiger und effizienter arbeiten und das Wohlbefinden der Tiere verbessert wird.
Weltweit gibt es schätzungsweise mehrere zehntausend Aquakulturbetriebe, die jährlich über 130 Millionen Tonnen Fisch produzieren. Durch ineffiziente Fütterung und technische Ausfälle entstehen erhebliche Umweltbelastungen und wirtschaftliche Verluste. Gerade in kreislaufbasierten Aquakulturanlagen, Netzkäfigsystemen und großen Fischzuchtbetrieben kann eine intelligente akustische Anlagenüberwachung entscheidend zur Effizienzsteigerung beitragen.
+++ Ausfälle bei Pumpen vermeiden durch akustische Anlagenüberwachung +++
Mit Unterwassermikrofonen, sogenannten Hydrophonen, werden die Strömungsgeräusche von Wasserpumpen und Belüftungssystemen in Echtzeit direkt in den Fischhaltebecken aufgenommen. Diese Geräusche werden mit intelligenter Signalverarbeitung und Machine Learning-Algorithmen analysiert und automatisiert mit zuvor definierten Sollwerten abgeglichen.
Weichen die akustischen Muster von den erwarteten Signalen ab – etwa durch verstopfte Leitungen, defekte Pumpen oder veränderte Betriebsbedingungen – kann das System frühzeitig auf mögliche Störungen hinweisen. So lassen sich einerseits Beeinträchtigungen oder sogar Verluste in der Fischhaltung durch Schäden an den Pumpenanlagen vermeiden und andererseits die Zuverlässigkeit und Effizienz der technischen Infrastruktur steigern.
»Wer eine große Fischzuchtanlage betreibt, weiß, wie wichtig einwandfrei funktionierende Pumpen und Belüftungssysteme für den täglichen Betrieb sind. Unser akustisches Monitoring sorgt hier für mehr Sicherheit: Störungen sind früh hörbar, werden zuverlässig erkannt und man kann sofort Maßnahmen einleiten. Das spart teure Reparaturkosten. Und ganz besonders wichtig: unsere akustische Überwachung sorgt dafür, dass die Anlagen zuverlässig laufen und somit das Wohl der Tiere in den Aufzuchtanlagen sichergestellt wird«, erklärt Jakob Bergner, Projektleiter am Fraunhofer IDMT.
Neben der Überwachung der Pumpentechnik bietet die Technologie auch das Potenzial für die Überwachung des Verhaltens und des Gesundheitszustands der Fische. Dafür können die Geräusche der Tiere aufgenommen und mit Künstlicher Intelligenz ausgewertet werden.
+++ Fischgesundheit steigern +++
Die akustische Analyse in Aquakulturbecken liefert neben Anlagenparametern auch Hinweise auf die Fütterungsaktivität, das Stress-Level oder mögliche Erkrankungen der Fische. So können anhand der Saug- und Schluckgeräusche während der Fütterung Rückschlüsse auf das Verhalten der Tiere gezogen werden – ohne Einsatz zusätzlicher Kameratechnik oder Eingriffe in die Anlage. Und auch an den Flossenschlägen und Wasserbewegungen kann festgestellt werden, ob die Fische in den Aquakulturanlagen ruhig und entspannt oder eher gestresst sind.
Die Analyse der akustischen Daten von Fischen bietet etwa einen wichtigen Hebel zur Optimierung der Fütterung: Übermäßige Fütterung in Netzgehegen (Marikultur) führt zu Umweltbelastungen, da überschüssiges Futter Nährstoffe ins Wasser abgibt und die Wasserqualität verschlechtert.
Durch gezieltes akustisches Monitoring und eine Anpassung der Fütterungsprozesse können zudem jährlich viele Tonnen Futter eingespart werden. Das senkt die Kosten, reduziert Umweltbelastungen und hilft gleichzeitig, Krankheiten durch Überfütterung zu vermeiden. »Mit unserem akustischen Überwachungssystem leisten wir also einen wichtigen Beitrag für eine effizientere Fischaufzucht und eine nachhaltige Aquakultur«, betont Jakob Bergner.
+++ Live-Demonstrator am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand +++
Besucherinnen und Besucher können die Technologie direkt am Stand 173 »Aquaculture@Fraunhofer« erleben. An einem interaktiven Demonstrator zeigen die Forschenden des Fraunhofer IDMT, wie technische Störungen an Pumpen und Belüftungssystemen in Echtzeit akustisch erkannt werden.
Jakob Bergner jakob.bergner@idmt.fraunhofer.de
https://www.idmt.fraunhofer.de/de/institute/projects-products/projects/akustisch... - Akustisches Monitoring von Unterwassergeräuschen zur Optimierung von Aquakultursystemen
Zukünftig sollen Unterwasserpumpen mittels Hydrophonen und einer Auswertungssoftware zuverlässig aku ...
Copyright: Fraunhofer IDMT
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists
Biology, Electrical engineering, Information technology, Oceanology / climate, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Transfer of Science or Research
German
Zukünftig sollen Unterwasserpumpen mittels Hydrophonen und einer Auswertungssoftware zuverlässig aku ...
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