Topocare, Foto: Jegelka Draier
Paderborn. Unter den 20 Kandidaten für den Zukunftspreis war auch ein Forschungsprojekt, das die Fachhochschule der Wirtschaft (FHDW) gemeinsam mit den Gütersloher Hochwasserschutzspezialisten der topocare GmbH realisierte. Ein durch Ketten angetriebener Roboter verlegt sandgefüllte Geotextilschläuche. Weitere Roboter fahren heran, um Sand nachzuliefern. So entsteht ein temporärer Deich, der vor Überflutungen bei Hochwasser schützt. Gesteuert über Software, überwacht durch eine mit Menschen besetzte Einsatzzentrale, ist TAMMOS ein Hochwasserschutzsystem, das ohne Menscheneinsatz an den Gefahrenpunkten auskommt, flexibel, universal und mobil einsetzbar ist und durch agentenbasierte Simulationsmodelle den Schlauch genau da verlegt, wo das Wasser Schaden anrichten könnte.
TAMMOS steht für Teilautonome Maschinen und Logistik für den mobilen Hochwasserschutz und ist für Hochrisikogebiete entwickelt worden, die akut von Überflutung bedroht sind. Das in Kooperation der Hochwasserschutz- Spezialisten der topocare GmbH aus Gütersloh und der Fachhochschule der Wirtschaft in Paderborn (FHDW) entwickelte Projekt ist von der Jury des Deutschen Zukunftspreises 2020 unter die 20 innovativsten Technologieprojekte des Jahres gewählt worden. „Das macht uns natürlich stolz“, sagt Prof. Dr. Wilhelm Nüßer, der weiß, dass sich Wasser immer seinen Weg sucht: „Wenn das Wasser kommt, dann kommt es.“ Aber vor allem weiß der Informatik-Dozent der FHDW wann, wo und wieviel Wasser kommt und was man braucht, um es aufzuhalten.
Nüßer hat 1996 zum Thema Computersimulationen promoviert und setzt heute unter anderem agentenbasierte Simulationen ein, um Prognosen zu den durch den Klimawandel immer folgenreicher werdenden Hochwasser- Schadensereignissen zu erstellen. Das brachte ihn mit Roland Draier und Simon Jegelka von topocare zusammen. Gemeinsam bekamen sie den Auftrag für ein Forschungsprojekt des Bundesministeriums für Forschung und Bildung und entwickelten das System TAMMOS, das die Expertise von topocare im innovativen Maschinenbau verknüpft mit dem Know-how von der Arbeitsgruppe von Nüßer in IT, Simulation, Robotik und künstlicher Intelligenz. Die Roboter (toporobo), die den Schlauch (topotube) verlegen, sind genauso wie die mit Sand beladenen Fahrzeuge (topoants) mit dreidimensionalen Daten über das Einsatzgebiet versorgt, die vorher per Drohnenkamera ermittelt wurden. Über Sensoren finden sie ihren Weg zum optimalen Standort für die Schläuche. Die für die Einsatzstrategie notwendigen Daten wie Zeitaufwand, Sandmenge und Kapazitätsauslastung stammen aus Simulationsmodellen und sorgen für einen optimierten Ablauf der Schutzmaßnahmen. „Hier unterstützen die IT sowie Robotik und quantitative Simulationsverfahren optimal die Prozesse des Hochwasserschutzes“, sagt Nüßer.
„Wir waren von Anfang an von TAMMOS überzeugt und dass wir jetzt unter die 20 Finalisten des Deutschen Zukunftspreises gekommen sind, gibt uns Recht und ist eine große Ehre für uns, eine Auszeichnung für das ganze Team“, blickt Jegelka zurück auf die zweijährige Forschungs- und Entwicklungsarbeit an TAMMOS. Die Herausforderung lag für ihn und seinen topocare-Geschäftsführerkollegen Draier in der Zusammenführung der mechanischen Elemente und der Sensorik, mit der sich die Roboter im Raum orientieren. Der bisher aus Kanada stammende Elektroantrieb der Kettenfahrzeuge ist modular aufgebaut, sodass er sowohl vom toporobo als auch von den topoants genutzt werden kann. „Damit haben wir die Komplexität des Systems reduziert“, nennt Jegelka den Grund. Im Moment entwickelt topocare aber ein eigenes, optimal auf die Bedürfnisse abgestimmtes Antriebsmodul, um TAMMOS zur Verkaufsreife zu bringen. Potenzielle Kunden sind Kommunen, Landkreise und spezielle Hochwasserschutzeinrichtungen. Jegelka: „Ich denke, wir können mit Tammos nächstes Jahr in Serie gehen.“
