Norwegen, ein weltweit f\u00fchrendes Land in der Meeresfr\u00fcchteproduktion, insbesondere bei der Zucht von Atlantischem Lachs, setzt seit einiger Zeit neue Ma\u00dfst\u00e4be in der Offshore-Fischzucht. Das Land bietet mit seiner ausgedehnten K\u00fcstenlinie und den tiefen, gesch\u00fctzten Fjorden ideale Voraussetzungen f\u00fcr die Meeresaquakultur. \u00dcberraschenderweise werden diese Vorteile nicht nur genutzt, um den weltweiten Appetit auf Meeresfr\u00fcchte zu stillen \u2013 wobei die Vereinigten Staaten der gr\u00f6\u00dfte Importeur sind \u2013, sondern sie flie\u00dfen auch in die Entwicklung bahnbrechender Technologien ein, die darauf abzielen, die Offshore-Fischzucht effizienter und nachhaltiger und damit besser skalierbar zu machen.<\/p>\n
Beckett Devoe und Tony Tang, Studenten des Massachusetts Institute of Technology (MIT), fanden sich k\u00fcrzlich mitten in diesem Bestreben wieder. Unterst\u00fctzt vom MIT Sea Grant und dem MIT-Scandinavia-MISTI-Programm tauchten die beiden w\u00e4hrend ihres Sommerpraktikums bei SINTEF Ocean, einem f\u00fchrenden Forschungsinstitut in Europa, in die Welt der Offshore-Aquakultur ein. Ihr Schwerpunkt? Roboter- und autonome Systeme f\u00fcr die Aquakultur \u2013 ein Versuch, Technologie und Fischzucht auf eine Weise zu verbinden, die g\u00e4ngige Normen in Frage stellt und einen Pr\u00e4zedenzfall f\u00fcr die Zukunft schafft.<\/p>\n
Vor ihrer Reise nach Norwegen hatten Devoe und Tang bereits im Rahmen des \u201eUndergraduate Research Opportunities Program\u201c (UROP) am MIT an entsprechenden Forschungsprojekten mitgewirkt. Im Rahmen ihrer Arbeit an Entw\u00fcrfen f\u00fcr Wellengeneratoren und Tools f\u00fcr maschinelles Lernen bestand ihre Aufgabe darin, den Gesundheitszustand von Austernlarven zu \u00fcberwachen. W\u00e4hrend die Vereinigten Staaten in der Aquakulturforschung, insbesondere in k\u00fcstennahen Gebieten, erhebliche Fortschritte erzielt haben, ist die Zucht auf offener See mit ihren Komplexit\u00e4ten und Herausforderungen nach wie vor weniger gut beherrscht, sodass es noch viel von Norwegens fortschrittlicher Infrastruktur und seinem Forschungs\u00f6kosystem zu lernen gibt.<\/p>\n
Um diese L\u00fccke zwischen der US-amerikanischen Forschung und Norwegens Fachwissen im Bereich der Aquakultur nicht zu \u00fcbersehen, hat das MIT Sea Grant eine einzigartige Initiative ins Leben gerufen: \u201eAquaCulture Shock\u201c, finanziert durch das National Sea Grant College Program. Dieses Programm l\u00e4dt MIT-Studierende zu Praktika in Norwegen ein, um dort direkt an bahnbrechenden Projekten mitzuarbeiten. Madeline Smith, die die MIT-Skandinavien-Initiative leitet, erkl\u00e4rt, dass die Studierenden auf diese Weise nicht nur technische F\u00e4higkeiten entwickeln, sondern auch ein tiefes kulturelles Verst\u00e4ndnis sowie eine breitere globale Perspektive gewinnen.<\/p>\n
Das Duo Devoe und Tang wurde in das Labor f\u00fcr Aquakultur-Robotik und autonome Systeme (ACE-Robotic Lab) von SINTEF Ocean integriert, wo sie daran arbeiteten, vielversprechende Technologien f\u00fcr die Zukunft der Offshore-Aquakultur voranzutreiben. Devoe besch\u00e4ftigte sich intensiv mit k\u00fcnstlicher Intelligenz, vor allem um die F\u00fctterungsstrategien f\u00fcr Fische zu optimieren \u2013 ein entscheidender Prozess, da das Futter den gr\u00f6\u00dften Teil der Betriebskosten ausmacht. Mithilfe von KI-Modellen analysierte Devoe Faktoren wie Fischgr\u00f6\u00dfe und Wassertemperatur, um ideale F\u00fctterungsintervalle vorzuschlagen und so den Fischz\u00fcchtern zu helfen, ihre Effizienz zu steigern und das Wohlbefinden der Fische zu f\u00f6rdern.<\/p>\n
Tang hingegen arbeitete an Simulationen eines Unterwasser-Robotersystems. Dieses System wurde zur Inspektion und Reparatur von Netzk\u00e4figen konzipiert \u2013 ein unverzichtbarer Prozess in gro\u00df angelegten Fischzuchtbetrieben. Ihr Vorhaben stand vor dem Hintergrund einer Tatsache: In Norwegen sind bereits Tausende von Aquakultur-Robotern im Einsatz, und das Ziel besteht nun darin, deren Autonomie zu verbessern. Sveinung Ohrem, Forschungsleiter bei SINTEF, unterstrich Tangs Beitrag und wies darauf hin, dass es unm\u00f6glich sei, jeden dieser Tausenden von Robotern von einzelnen Menschen steuern zu lassen, und betonte die Notwendigkeit intelligenterer, autonomer Systeme.<\/p>\n
Dieses Kooperationsprojekt markiert einen weiteren Meilenstein in der langj\u00e4hrigen Partnerschaft zwischen dem MIT und norwegischen Einrichtungen wie der Norwegischen Universit\u00e4t f\u00fcr Wissenschaft und Technologie (NTNU) und SINTEF. Im Jahr 2023 begr\u00fc\u00dfte das MIT Sea Grant Dr. Eleni Kelasidi, eine Forscherin aus dem ACE-Robotic Lab von SINTEF. Kelasidi, die mittlerweile als Professorin an der NTNU t\u00e4tig ist, leitet das Field Robotics Lab und konzentriert sich auf die Entwicklung von Robotersystemen, die unter rauen, dynamischen Meeresbedingungen funktionieren k\u00f6nnen.<\/p>\n
Kelasidi spricht mit gro\u00dfer Begeisterung \u00fcber die Aquakultur, die sie als einen der anspruchsvollsten Bereiche f\u00fcr autonome Systeme beschreibt. In diesem Bereich ist alles in Bewegung \u2013 das Wasser, die Fische und die Ausr\u00fcstung. Sie betonte die Notwendigkeit eines interdisziplin\u00e4ren Ansatzes, bei dem Biologie und Ingenieurwesen miteinander verbunden werden und eine Einheitsl\u00f6sung f\u00fcr unterschiedliche Umgebungen vermieden wird.<\/p>\n
W\u00e4hrend ihres Aufenthalts in Norwegen besuchten die MIT-Studierenden Singsholmen, eine gro\u00dfe Fischzuchtanlage, die von SalMar, dem zweitgr\u00f6\u00dften Lachsz\u00fcchter der Welt, betrieben wird. Dort konnten sie sich aus erster Hand ein Bild vom Betrieb riesiger kreisf\u00f6rmiger Netzgehege machen, in denen bis zu 200.000 Lachse Platz finden, was die enorme Gr\u00f6\u00dfe und Komplexit\u00e4t der modernen Aquakultur verdeutlicht. Wie Tang es ausdr\u00fcckt, macht das direkte Erleben der Infrastruktur die Tragweite des modernen Aquakulturbetriebs erst richtig deutlich.<\/p>\n
Um diese spannende Reise fortzusetzen, suchen MIT Sea Grant und MISTI eine neue Gruppe von Studierenden, die sich f\u00fcr Autonomie, Deep Learning, Simulationsmodellierung und Unterwasserrobotik interessieren, um im kommenden Sommer ein Praktikum in Norwegen zu absolvieren. Das Programm basiert auf einem kollektiven Ansatz f\u00fcr Lernen und Fortschritt. Wie Kelasidi treffend formuliert, m\u00fcssen wir uns diesen Herausforderungen gemeinsam stellen, um die robusten Systeme zu entwickeln, die die Branche f\u00fcr ihr zuk\u00fcnftiges Wachstum ben\u00f6tigt.<\/p>\n