Ein Impedanzspektrometer für den Fluss: Biofilm-Monitoring in Montana
Für die Montana State University haben wir einen tragbaren EIS-Datenlogger gebaut und im September 2024 am Clark Fork River ausgesetzt.
Elektrochemische Impedanzspektroskopie erkennt Biofilme an ihrer Wirkung auf die Grenzfläche zwischen Elektrode und Wasser: ein kleines Wechselsignal über einen Frequenzbereich, die Impedanzantwort verrät den Zustand. Im Labor braucht das einen Impedanzanalysator, netzgebunden, groß, teuer. Prof. Stephan Warnat an der Montana State University wollte die Messung in den Fluss bringen.
Über ein Jahr haben wir dafür einen Datenlogger mit integriertem Spektrumanalysator entwickelt: batterie- oder solarbetrieben, robust gegen Temperatur und Feuchte, wochenlang autonom, mit Teilausfällen umgehend, ohne Messdaten zu verlieren. Hardware, Firmware und Gehäuse gingen durch mehrere Iterationen. Tabea Bökelmann hat einen großen Teil der praktischen Umsetzung getragen.
Am 4. September 2024 haben wir das System am Clark Fork River nördlich von Butte installiert, einem Fluss mit Bergbau-Altlasten und laufender Sanierung, also genau der Umgebung, in der empfindliches Biofilm-Monitoring wissenschaftlich interessant ist.
Instrumentierung für den Feldeinsatz ist ein Kern unserer DAQ-Arbeit. Wie es zu dem Projekt kam und was am Fluss geschah, erzählt der Feldbericht im Blog.