Ein Internet der Fledermäuse TU Braunschweig entwickelt Software für neuartiges Wildtierbeobachtungssystem

Ein interdisziplinäres Forschungsteam hat heute im Museum für Naturkunde Berlin das BATS-Trackingsystem vorgestellt. Das System sammelt vollautomatisch und sekundengenau Daten zu sozialen Kontakte zwischen freilebenden Tieren zur Analyse sozialer Netzwerke. Die Technische Universität Braunschweig war an dem DFG-Projekt mit dem Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund beteiligt.

Die Forschungsgruppe „BATS – a Broadly Applicable Tracking System“, gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), entwickelte in einem Team aus Elektroingenieuren, Informatikern und Biologen ein hochleistungsfähiges Wildtierbeobachtungssystem. Die neu entwickelten Methoden und Verfahren sollen beispielhaft zur Verhaltensforschung bei Fledermäusen eingesetzt werden, einer in der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie der EU als besonders schützenswert eingestuften Tiergruppe. Damit lassen sich zum Beispiel Fragen beantworten, wie belastbar Freundschaften zwischen Vampirfledermäusen sind und wie ein junger Abendsegler jagen lernt.

Soziale Kontakte und Flugbahnen

Das BATS-System, eine Art „Internet-of-Animals“, sammelt vollautomatisch und sekundengenau Daten zu sozialen Kontakten zwischen freilebenden Tieren zur Analyse sozialer Netzwerke und beobachtet hochauflösende Flugbahnen in dichtem Wald. Dazu tragen die Tiere kleine Sensorknoten mit der Funktionalität eines Netzwerkcomputers: Daten werden gesendet, empfangen, verarbeitet, gespeichert und das alles bei einem Sensorgewicht von nur einem Gramm – inklusive autonomer Energieversorgung. Sobald ein Tier an einer Basisstation vorbeikommt, zum Beispiel in seinem Quartier, werden die gespeicherten Daten automatisch heruntergeladen.

Ohne ein solches Trackingsystem gestaltet sich die Beobachtung der Tiere sehr aufwendig: Eingriffe in das natürliche Lebensumfeld sind kaum vermeidbar, es können nur einzelne Tiere im Fokus stehen, die Datensammlung ist lückenhaft und beschränkt sich auf kleine geografische Räume.

Energieeffiziente Systemsoftware bei minimalem Batteriegewicht

Die TU Braunschweig hat sich zusammen mit der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vor allem um die Software-Infrastruktur gekümmert. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickelten eine möglichst energieeffiziente Systemsoftware für die Sensorknoten und darauf aufbauend die Anwendung zum Aufzeichnen der Sozialkontakte. Damit ein minimales Gewicht des Sensorknoten erreicht wird, musste die Batterie entsprechend klein dimensioniert werden. „Dies erforderte eine sehr präzise Ansteuerung der Hardware, so dass ein feingranuläres Energiemanagement möglich wird. Es wurden neue Wege bei der Analyse des Energieverbrauchs beschritten“, sagt Professor Rüdiger Kapitza von der TU Braunschweig.

Aus dem Labor zum Feldversuch

Im Labor wurde dazu zum Beispiel eine Langzeitbeobachtung der Sensorknoten durchgeführt, um seltene sogenannte energy bugs zu identifizieren. Ein energy bug ist ein unvermutet hoher Energieverbrauch auf Grund eines Soft- oder Hardwarefehlers. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der TU Braunschweig haben auch Feldversuche in Panama, Berlin und Forchheim begleitet, um vor Ort das System zu installieren und die Versuche zu unterstützen.

An der DFG-Forschungsgruppe 1508 BATS sind neben der TU Braunschweig das Museum für Naturkunde Berlin, die Universität Paderborn, die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, die Universität Bayreuth, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen sowie die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg beteiligt.