Hitzebelastung in Städten verringern – Mikrosystem sorgt für automatische Bewässerung

Würzburg/Schweinfurt – Ein Team von fünf Robotik-Studierenden der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) nimmt mit einem innovativen Projekt an dem studentischen Wettbewerb COSIMA teil.

COSIMA ist ein seit 2009 jährlich stattfindender Wettbewerb für Mikrosystem-Anwendungen, der vom VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik e.V.) veranstaltet wird. Das THWS-Team ist eines von neun studentischen Teams, die ihre Projekte auf der Fachmesse electronica in München präsentieren werden.
Das THWS-Team „Green Facade Solution“ – bestehend aus Robert Miosga, Noah Hagemann, Lea Mohr, Titus Schulze Zumhülsen und Daniel Drobizow – verfolgt das Ziel, Städte durch intelligente, vertikale Fassadenbegrünung nachhaltiger und lebenswerter zu machen.

In ihrem Projekt widmen sie sich der zunehmenden Hitzebelastung in urbanen Räumen aufgrund des Klimawandels. Die steigende Hitzebelastung geht mit negativen Auswirkungen auf Gesundheit, Wohlbefinden und Lebensqualität einher. „In unserem Projekt haben wir erkannt, dass wir mit unserer Arbeit nicht nur technische Probleme lösen, sondern auch einen echten Beitrag zur Verbesserung unserer Lebensumwelt leisten können“, sagt Teamleiter Robert Miosga.

Die Lösung des Teams basiert auf einem vertikalen Fassadenbegrünungssystem, das von dem Würzburger Center for Applied Energy Research e.V. (CAE) zur Verfügung gestellt wird. Dieses System besteht aus modularen Blumenkästen, die auf Paneelen vertikal angeordnet werden können. Das bringt den Vorteil, deutlich mehr Grünflächen in den Städten schaffen zu können. Durch die Integration eines Mikrocontrollers und verschiedener Sensoren wird das System intelligent: Beispielsweise kann ein Mikrocontroller automatisch die Feuchtigkeit im Boden messen und aktiviert nach Bedarf die Bewässerung. Dies ist an schwer zugänglichen Fassaden und in Zeiten geringer Niederschläge besonders wertvoll.

Neben der automatisierten Pflege der Pflanzen erfasst das System verschiedene Umweltdaten, mit deren Hilfe sich lokale Mikroklima-Trends analysieren lassen. „Wir können durch diese Daten ermitteln, welche Pflanzenarten an bestimmten Standorten am besten gedeihen“, erklärt Lea Mohr. Diese Erkenntnisse könnten Städteplanern wertvolle Informationen liefern, um ihre grüne Infrastrukturprojekte effektiver zu gestalten. „Die Verarbeitung und Interpretation von Sensordaten ist auch die Voraussetzung für die Entwicklung intelligenter Robotersysteme“, erläutert Prof. Dr. Dorit Borrman, die das Projekt betreut. „Wettbewerbe wie COSIMA zeigen den Studierenden, wie sie mit den erlernten Fähigkeiten aus ihrem Robotik- Studium bereits jetzt zu innovativen Lösungsansätzen für reale Problemstellungen beitragen können.“

Partnerschaft mit CAE

Das Projekt entstand in enger Zusammenarbeit mit dem CAE in Würzburg, einem gemeinnützigen Forschungsinstitut mit dem Ziel, einen möglichst großen Beitrag zu einem nachhaltigen, CO2-emissionsfreien und wirtschaftlichen Energiesystem zu leisten. Das Forschungsinstitut hat das Team nicht nur mit den Fassadenpaneelen unterstützt, sondern bringt auch umfangreiches Wissen im Bereich Energieeffizienz und Klimaschutz ein. „Wir sind dem CAE sehr dankbar für die Bereitstellung der Paneele, das ermöglicht es uns, unsere Vision einer grüneren Stadtentwicklung voranzutreiben“, betont Titus Schulze Zumhülsen.

Über den COSIMA-Wettbewerb

Beim COSIMA-Wettbewerb (Competition of Students in Microsystems Applications) gibt es keine konkrete Aufgabenstellung. Vielmehr liegt es in der Verantwortung der teilnehmenden Studierenden, eine neue Anwendungsmöglichkeit für Mikrosysteme zu finden, die die Interaktion zwischen Mensch und Technik im Alltag verbessert und dafür einen funktionsfähigen Prototypen zu bauen. Ein Mikrosystem besteht aus Sensoren, Aktoren und einer Steuerungselektronik. COSIMA wird vom Verband der Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik (VDE) mit Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung veranstaltet.