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Praktische Anwendungen und Auswirkungen selbstreinigender Bojensysteme zur Wasserqualität in Vietnam

Herausforderungen bei der Überwachung der Wasserqualität in Vietnam und Einführung selbstreinigender Bojensysteme

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Als wasserreiches südostasiatisches Land mit 3.260 km Küstenlinie und dichten Flussnetzen steht Vietnam vor besonderen Herausforderungen bei der Überwachung der Wasserqualität. Herkömmliche Bojensysteme in Vietnams tropischer Umgebung mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und starkem Biofouling sind häufig von Sensorkontamination und Datendrift betroffen, was die Überwachungsgenauigkeit erheblich beeinträchtigt. Insbesondere im Mekong-Delta erfordern hohe Schwebstoffe und organische Anteile eine manuelle Wartung herkömmlicher Bojen alle zwei bis drei Wochen, was zu hohen Betriebskosten und unzuverlässigen kontinuierlichen Daten führt.

Um diesem Problem zu begegnen, führten die vietnamesischen Wasserbehörden im Jahr 2023 selbstreinigende Bojensysteme ein, die mechanische Bürstenreinigung und Ultraschalltechnologie integrieren, um Biofilm und Ablagerungen automatisch von Sensoroberflächen zu entfernen. Daten der Wasserbehörde von Ho-Chi-Minh-Stadt zeigen, dass diese Systeme die Wartungsintervalle von 15–20 Tagen auf 90–120 Tage verlängerten und gleichzeitig die Datenvalidität von <60 % auf >95 % verbesserten, wodurch die Betriebskosten um etwa 65 % gesenkt wurden. Dieser Durchbruch liefert entscheidende technologische Unterstützung für die Modernisierung des nationalen Wasserqualitätsüberwachungsnetzes Vietnams.

Technische Grundlagen und innovatives Design selbstreinigender Systeme

Die selbstreinigenden Bojensysteme Vietnams nutzen eine multimodale Reinigungstechnologie, die drei sich ergänzende Ansätze kombiniert:

  1. Reinigung durch rotierende mechanische Bürsten: Wird alle 6 Stunden aktiviert und verwendet lebensmittelechte Silikonborsten, die speziell auf die Algenverschmutzung optischer Fenster abzielen.
  2. Ultraschall-Kavitationsreinigung: Zweimal täglich ausgelöster Hochfrequenz-Ultraschall (40 kHz) entfernt hartnäckigen Biofilm durch Mikroblasenimplosion;
  3. Chemische Hemmbeschichtung: Eine photokatalytische Beschichtung aus Titandioxid im Nanomaßstab unterdrückt kontinuierlich das mikrobielle Wachstum unter Sonneneinstrahlung.

Dieses dreifach geschützte Design gewährleistet eine stabile Leistung in den vielfältigen Wasserumgebungen Vietnams – von den trüben Zonen des Roten Flusses bis zu den eutrophen Gebieten des Mekong. Die Kerninnovation des Systems liegt in seiner Energieautarkie durch Hybridantrieb (120-W-Solarmodule + 50-W-Wasserkraftgenerator), wodurch die Reinigungsfunktion auch in Regenzeiten mit wenig Sonnenlicht erhalten bleibt.

Demonstrationsfall im Mekong-Delta

Als Vietnams wichtigste landwirtschaftliche und aquakulturelle Region wirkt sich die Wasserqualität im Mekong-Delta direkt auf 20 Millionen Einwohner und die regionale Wirtschaft aus. In den Jahren 2023 und 2024 installierte das vietnamesische Ministerium für Wasserressourcen hier 28 selbstreinigende Bojensysteme und richtete so ein Echtzeit-Warnnetzwerk zur Wasserqualität mit bemerkenswerten Ergebnissen ein.

Die Implementierung in Can Tho City erwies sich als besonders repräsentativ. Das am Mekong-Hauptarm installierte System überwacht gelösten Sauerstoff (DO), pH-Wert, Trübung, Leitfähigkeit, Chlorophyll-a und andere kritische Parameter. Daten nach der Inbetriebnahme bestätigten, dass die automatische Reinigung einen kontinuierlich stabilen Betrieb gewährleistet:

  • Die DO-Sensordrift sank von 0,8 mg/l/Monat auf 0,1 mg/l;
  • Die Stabilität der pH-Wert-Messwerte wurde um 40 % verbessert;
  • Biofouling-Interferenzen im optischen Trübungsmessgerät um 90 % reduziert.

Im März 2024 alarmierte das System die Behörden erfolgreich über einen Vorfall mit der Einleitung von Industrieabwasser flussaufwärts durch Echtzeit-Erkennung eines pH-Abfalls (7,2→5,8) und eines DO-Abfalls (6,4→2,1 mg/l). Die Umweltbehörden lokalisierten und beseitigten die Verschmutzungsquelle innerhalb von zwei Stunden und verhinderten so ein mögliches Massensterben von Fischen. Dieser Fall verdeutlicht den Wert des Systems für die Gewährleistung der Datenkontinuität und die Reaktionsfähigkeit bei Vorfällen.

Herausforderungen bei der Umsetzung und Zukunftsaussichten

Trotz hervorragender Leistung ist die landesweite Einführung mit mehreren Hindernissen verbunden:

  • Hohe Anfangsinvestition: 150–200 Millionen VND (6.400–8.500 USD) pro System – 3-4x die Kosten einer herkömmlichen Boje;
  • Schulungsanforderungen: Außendienstmitarbeiter benötigen neue Fähigkeiten für die Systemwartung und Datenanalyse;
  • Anpassungsbeschränkungen: Erfordert eine Designoptimierung für extreme Trübung (NTU > 1000 bei Hochwasser) oder starke Strömungen.

Der Schwerpunkt der zukünftigen Entwicklung liegt auf:

  1. Lokalisierte Produktion: Vietnamesische Firmen, die mit japanischen/koreanischen Partnern zusammenarbeiten, streben innerhalb von drei Jahren einen Anteil von über 50 % an inländischen Produkten an und senken so die Kosten um über 30 %.
  2. Intelligente Upgrades: Integration von KI-Kameras zur Identifizierung von Kontaminationsarten und Anpassung der Reinigungsstrategien (z. B. Erhöhung der Häufigkeit während einer Algenblüte);
  3. Energieoptimierung: Entwicklung effizienterer Energiesammler (z. B. strömungsinduzierte Vibration), um die Abhängigkeit von der Solarenergie zu verringern;
  4. Datenfusion: Kombination mit Satelliten-/Drohnenüberwachung für eine integrierte Überwachung der Wasserqualität aus dem Weltraum, der Luft und dem Boden.

Das vietnamesische Ministerium für Wasserressourcen geht davon aus, dass selbstreinigende Bojen bis 2026 60 % der nationalen Überwachungspunkte abdecken und damit eine zentrale Infrastruktur für Frühwarnsysteme zur Wasserqualität bilden werden. Dieser Ansatz verbessert nicht nur Vietnams Wassermanagementkapazität, sondern bietet auch replizierbare Lösungen für südostasiatische Nachbarn, die vor ähnlichen Herausforderungen stehen. Mit verbesserter Intelligenz und sinkenden Kosten könnten die Anwendungen auf Aquakultur, die Überwachung industrieller Abwässer und andere kommerzielle Sektoren ausgeweitet werden, was einen größeren sozioökonomischen Wert schafft.


Veröffentlichungszeit: 25. Juni 2025