Holzzählung
Für eine nachhaltige Forstwirtschaft ist ein exakter Überblick über den aktuellen Bestand unerlässlich. Da man in Waldflächen jedoch schwerlich jeden einzelnen Baum zählen kann, kommt das sogenannte Stichprobentaxationsverfahren zur Anwendung. Dabei werden entlang eines dauerhaft eingerichteten Rasters Begehungen und Zählungen durchgeführt. Eine fehleranfällige Methode. Im Projekt Autodrone wurde nun eine Technologie entwickelt, um mit UAS-Unterstüzung Effektivität und Genauigkeit der Datenerfassung zu erhöhen.
Von Jan Schönberg
Genauer, effizienter, sicherer. Wenn eine neuartige Technologie diese Voraussetzungen erfüllt, stehen die Türen für eine erfolgreiche Marktdurchdringung in der Regel offen. Geht es nach den Beteiligten am Verbundvorhaben „Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur“, hat man mit dem kurz „Autodrone“ genannten Projekt in den vergangenen beiden Jahren zumindest die Grundlage für die automatisierte Erfassung von sogenannten „Einzelbaumparametern“ mittels UAS gelegt. „Die Technologie einer autark fliegenden Drohne verspricht wesentliche Optimierungen bei der Inventur von Waldbeständen und mehr Arbeitssicherheit als die bisher angewandten Verfahren“, unterstreicht Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Oliver Michler von der TU Dresden. Zudem sei mit der Technologie die Basis für weitere Entwicklungen in der Radarsensorik und deren Übertragung auf andere Anwendungsbereiche geschaffen worden.
Kompensation
Die gemeinsam mit der Trans4mation IT GmbH Dresden entwickelte Steuerungstechnologie ermöglicht automatisierte Drohnenflüge im verfügbaren Freiraum über Maschinenwegen, Rückegassen, Waldwegen und ähnlichen Linienstrukturen innerhalb der Waldbestände. Eine entsprechende Flughöhe und -positionierung der Drohne erlaubt das valide Erfassen von Baumparametern. Im Wald nur schwach oder nicht vorhandene GNSS-Signale zur Positionsbestimmung – etwa GPS – werden dabei durch Signale mobiler drahtloser Sensornetzwerke (Wireless Sensor Network, WSN) kompensiert und mit Sensordaten der Drohne abgeglichen, um sie zu orten, zu positionieren und mit ihr zu kommunizieren.
Das entwickelte Drohnensystem ist in der Lage, bis zu 25 Minuten stabil zu fliegen, die Umgebung und mögliche Hindernisse zu erkennen, die gesammelten Daten zu speichern und mit einer Bodenstation zu interagieren. Zur Verarbeitung der Daten entwickelten die Projektbeteiligten eine Edge-Cloud-Umgebung, die die Übertragung der Informationen von der Drohne zur Bodenstation und die Auswertung komplexer Berechnungen in Echtzeit ermöglicht. „Laufen Datenerfassung und -aufbereitung automatisiert ab, kann der personelle Schwerpunkt im Forstbetrieb zugunsten einer soliden waldbaulichen und forstlichen Planung auf die Analyse und Auswertung der Daten ausgerichtet werden“, erklärt Projektkoordinator Prof. Dr.-Ing. Oliver Michler.
Vermarktung
Über eine noch zu gründende Vermarktungsgesellschaft soll das Komplettsystem aus Radarsensor, Drohne und zugehöriger Software zusammen mit der Trans4mation IT GmbH vermarktet werden. Zu den Nutzern der neuen Technologie könnten neben Landesforstverwaltungen und forstlichen Versuchsanstalten auch größere Forschungseinrichtungen und Universitäten gehören, außerdem private Waldbesitzer und einschlägige Dienstleister.
Foto: Robert Richter, TU Dresden
