Living labs op de Marker Wadden

Onderzoekers van de TU Delft testten recent hun pelikaandrone in het ‘living lab’ in het nieuwe natuurgebied Marker Wadden. Deze drone neemt verse watermonsters en analyseert direct de waterkwaliteit. Zo stijgt de kwaliteit van de monsters en dalen de kosten.

Foto: John Gundlach

In een waterrijk land als Nederland is het bewaken van de waterkwaliteit een zeer arbeidsintensieve opgave. Onderzoekers van de TU Delft hebben nu een zogenoemde ‘Pelikaandrone’ ontwikkeld: een drone die verse watermonsters kan nemen, gecombineerd met een meetinstrument voor directe analyse van de waterkwaliteit. Eind september 2019 is de drone getest in het ‘living lab’ in het nieuwe natuurgebied Marker Wadden.

Dit artikel verscheen eerder op kennismarkerwadden.nl

Watermonsters worden nu nog handmatig vanaf de wal of een vaartuig genomen en naar het laboratorium gestuurd voor microscopisch onderzoek. Het transport van een monster naar het laboratorium kan de kwaliteit van het monster echter negatief beïnvloeden. Daarnaast is deze methode relatief kostbaar en arbeidsintensief. Bovendien verandert de waterkwaliteit vaak zo snel, dat het wenselijk is om vaker te kunnen meten.

Sneller en vaker
Om sneller en vaker water te kunnen bemonsteren zonder extra kosten ontwikkelen onderzoekers van de TU Delft een waterdichte drone. De drone kan automatisch landen op het water en zelfs duiken in het water. Op deze ‘Pelikaandrone’ wordt een (hyperspectrale) camera gemonteerd voor luchtopnames, waarmee actuele monsternamepunten voor de drone worden bepaald. De drone landt vervolgens op deze locaties op het water en neemt een aantal monsters.

Deze monsters worden na terugkeer van de drone automatisch en direct geanalyseerd in een CytoSense, een flow cytometer die algen en andere micro-organismen scant en fotografeert. Binnen een aantal minuten worden tienduizenden organismen gescand en worden er duizenden gefotografeerd. De gegevens worden automatisch verwerkt en naar een online portaal ge-upload. Hiermee wordt verslechtering van het monster zoveel mogelijk voorkomen. Bij terugkomst laadt de drone zichzelf op in een laadstation.

Kevin van Hecke van het Micro Air Vehicle Lab (MAVLab) van de TU Delft: ‘De Pelikaandrone kan de monitoring van waterkwaliteit sterk verbeteren en de kosten verlagen. Er kan veel sneller en efficiënter worden gecontroleerd op bijvoorbeeld blauwalg. De combinatie van drone en flowcytometrie zorgt ervoor dat de waterkwaliteit autonoom en in real time gemonitord kan worden. Ons plan is om uiteindelijk ook onder water proefmonsters te nemen met de drone. Daarom hebben we dit de Pelikaandrone genoemd.’

Living lab
In de zomer van 2019 zijn verscheidene vluchten uitgevoerd in een kleine recreatieplas nabij Leiden. En deze week bemonsterde de Pelikaandrone het Markermeer. Nabij de nieuw aangelegde Marker Wadden. De data van deze testen worden door wetenschappers gevalideerd met andere bronnen.

Marker Wadden is een ‘Living Lab’ waarin onderzoekers van het Kennis en Innovatieprogramma Marker Wadden (KIMA) praktijkproeven uitvoeren. Waterkwaliteitsbeheer rond dit nieuw aangelegde natuurgebied is nog volop in onderzoek, zodat dit een unieke omgeving biedt om de nieuwe technologie van de Pelikaandrone te ontwikkelen.

Wil jij ook een experiment uitvoeren of je meetinstrumenten testen in het Living Lab Marker Wadden? Neem dan contact op.

Over het Pelikaandrone-project
Het Pelikaandrone project is een initiatief van Rijkswaterstaat, het MAVLab van de TU Delft en CytoBuoy. Doel is het vergaand automatiseren van watermonitoring. Mapture. AI levert het laadstation voor dit project.

Op dit moment is het alleen nog mogelijk om een monster van de oppervlakte te nemen. Het plan is om de drone op termijn ook te laten duiken. Specifiek richt dit project zich op blauwalg problematiek maar de technologie is breed inzetbaar.