Bäume spiegeln sich im Wasser, die Spitze eines Kirchturms lugt über das Schilf, und weit dahinter sind die Konturen von Heimgarten und Herzogstand zu erkennen: Wer im Fohnsee baden geht, kann schon einen besonders spektakulären Blick in Richtung Süden genießen. Er gehört zu den Osterseen, die bald zu den wohl am besten untersuchten Gewässern in Bayern zählen dürften.
Wissenschaftlern dienen die Gewässer im Süden des Starnberger Sees als Testgebiet für einen Schwimmroboter, der umfassender, gründlicher und viel systematischer, als es bisher möglich war, die Wasserqualität analysieren soll. „Wir nehmen im Moment alle zwei Wochen Proben. Künftig können wir das öfter machen und an mehr Standorten. Genau das brauchen wir, um besser zu verstehen, wie es einem See wirklich geht“, erklärt Professorin Ann-Marie Waldvogel, die das Projekt mit dem Namen „Ecobay“ leitet.
Das Forschungsprojekt ist auf fünf Jahre angelegt und wird mit 1,3 Millionen Euro gefördert; das Geld kommt vom bayerischen Wissenschaftsministerium. „Einer der Aufhänger ist: Wie reagieren die bayerischen Seen auf den Klimawandel?“, erklärt LMU-Professor Gert Wörheide.
Auf den ersten Blick geht es den Osterseen gut. Trollblumen, Mehlprimeln, Sumpfherzblatt und Enzian gibt es im Uferbereich, Libellen und Amphibien sind zu sehen. Der Verbund von 19 zum Teil kleinen Gewässern, die hauptsächlich von Grundwasser gespeist werden, erstreckt sich über ein Gebiet von etwa tausend Hektar und steht unter Schutz. Wanderer können das Gebiet auf ausgeschilderten Wegen und kleinen Pfaden erkunden, unter Bäumen gibt es kleine Badestellen. Am Fohnsee finden sich sogar ein Campingplatz und eine Gaststätte. Und ganz in der Nähe in der kleinen Gemeinde Iffeldorf, die zum Landkreis Weilheim-Schongau gehört, haben Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) in der Limnologischen Station ihren Stützpunkt mit Büros, Seminarräumen, Labor und Bootshaus. Sie wollen möglichst genau herausfinden, wie es dem Wasser wirklich geht.
Worum es geht, schildert Projektleiterin Waldvogel so: Bisher entnehmen in aller Regel Mitarbeiter der Wasserwirtschaftsämter regelmäßig Proben. Das ist zeitaufwändig, mühsam und nicht ganz so systematisch, wie Wissenschaftler sich das wünschen würden. Ein Beispiel: „Im Moment haben wird am großen Ostersee acht Beprobungsstellen, und die sind alle in der Nähe der Straße, denn die Kollegen haben wenig Zeit, die müssen da gut dran kommen.“ Das Problem: Repräsentativ für den ganzen See ist diese pragmatische Auswahl wohl nicht. Und hier kommt das Projekt Ecobay ins Spiel: „Ein Roboter fährt überall hin; der kann einen See wirklich erfassen in seiner ganzen Komplexität“, erklärt die Professorin. So weit ist man in Iffeldorf aber noch nicht.
Mehrere Wissenschaftler verschiedener Institute sind daran beteiligt: Professorin Waldvogel von der Global Change Limnology an der TUM und Professor Wörheide am Lehrstuhl für Paläontologie und Geobiologie der Ludwig-Maximilian-Universität (LMU), außerdem Daniel Dücker vom Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence an der TUM und Stefan Sosnowski vom Lehrstuhl für Informationstechnische Regelung, die den Teil Robotik und IT federführend betreuen. Ann-Marie Waldvogel leitet die Limnologische Station. Sie hat in Heidelberg und Frankfurt Biologie und Umweltwissenschaften studiert. Nach ihrer Promotion wurde sie Juniorprofessorin am Institut für Zoologie an der Universität zu Köln und kam vor gut einem Jahr nach Iffeldorf.
Ziel ist es, einen Prototypen zu entwickeln. Biologen und Robotiker tüfteln nun – vereinfacht und vielleicht ein bisschen laienhaft ausgedrückt – an einer Probensammelmaschine, die möglichst autonom übers Wasser kurvt und dabei auch noch selbst lernt, wo die besten Stellen sind, um einen Schluck Wasser einzusaugen, der dann das Erbmaterial verschiedenster Organismen erhält. Künstliche Intelligenz soll dabei helfen. „Es muss ein simples Gerät werden, das nicht zu teuer ist und in einen Kofferraum passt“, erklärt Waldvogel. Eine Herausforderung ist: „Wie macht man das, dass sich das Ding nicht dauernd irgendwo verheddert oder verloren geht?“ Mitarbeiter von Wasserwirtschaftsämtern sollen den Schwimmroboter allein tragen und ins Wasser setzen können. Noch in diesem Jahr sollen sie zu einem Workshop eingeladen werden. Der Zweck des Treffens: „Wir wollen von denen wissen, was die brauchen. Wir binden die mit ein.“
Denn Ecobay kann einiges verändern. Bisher werden Werte wie Temperatur, ph-Wert und Härtegrad des Wassers gemessen, außerdem chemische Parameter wie Stickstoff- und Phosphatgehalt. Zudem wird allerhand eingesammelt: Plankton, Algen, Sediment, diverse Organismen am Grund und am Ufer wie Schnecken, Muscheln, Würmer und Schwämme. Und Fische. „Das ist relativ aufwändig und braucht Experten“ erklärt Professorin Waldvogel. Künftig wird dagegen Umwelt-DNA in den Proben ausgewertet, also Erbinformationen. Das sei mindestens genauso aufschlussreich. Man kennt das vom Krimi, wenn ein Täter am Tatort seine Spuren hinterlassen hat.
So könnte eine Art Frühwarnsystem entstehen. „Wir brauchen Messgrößen, um zu sehen: Dieser See ist fit, dieser See hat schon eine Immunschwäche“, erklärt Projektleiterin Waldvogel. Und man müsse nicht tatenlos zusehen, wenn Probleme sichtbar werden. So könne man beispielsweise die Landnutzung drum herum einschränken oder Schutzgebiete ausweisen. Badegäste könnten ferngehalten werden von einem wichtige Bruthabitat für Fische. Wenn zu viele gebietsfremde Algen einwandern, könne man versuchen, heimische Arten zu stabilisieren.
Was die Wissenschaftlerin zum Abschluss des Gesprächs in der Limnologischen Station sagt, klingt angesichts der Hitzewellen in diesem Sommer und der sinkenden Grundwasserstände wie eine Warnung: „Wir haben weniger Wasser in Zukunft zur Verfügung. In unser aller Interesse müssen wir schauen, dass wir die Qualität erhalten. Also brauchen wir ganz dringend Lösungen, die schneller funktionieren.“
