Lignum Holzwirtschaft Schweiz

Drohnen – geflügelte Helfer für das Waldmonitoring

Das ökologische Gleichgewicht des Waldes im Auge zu behalten, ist nicht ganz einfach. Ein Forscherteam der Empa und des Imperial College London hat Drohnen entwickelt, die Bäume per Pfeilschuss mit Sensoren ausrüsten. Diese dienen dazu, Umweltschäden zu erkennen – auch hoch oben in den Kronen.

Die Flugroboter können mit Sensoren bestückte Pfeile selbst bei dichtem Waldbestand exakt absetzen. Derzeit steuern Menschen die Drohnen via Kamera. In einem nächsten Schritt sollen die Drohnen lernen, ihre Arbeit autonom auszuführen.
Bild Imperial College, London

 

Klimawandel, Insektenplage oder Wildverbiss – der Wald ist einer Vielzahl von schädlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt, die es zu beobachten gilt. Schon jetzt sind für diesen Zweck Sensoren in Wäldern stationiert, die Temperaturen, Luftqualität oder Feuchtigkeitsgehalt der Stämme messen. Mit derartigen Sensoren lässt sich zudem das Verhalten von Waldtieren verfolgen, Waldbrände und Schadinsektenbefall können registriert werden, und der Einfluss menschlicher Aktivitäten auf den Wald wird erkennbar. Allerdings ist das Positionieren von Sensoren an Bäumen ein aufwendiges Unterfangen.

Ein Forscherteam des Imperial College London und der Empa hat nun Drohnen entwickelt, welche diese Tätigkeit übernehmen und Sensoren an Bäumen selbst in grosser Höhe präzise befestigen können. ‹Die Flugroboter können mit Sensoren bestückte Pfeile selbst bei dichtem Waldbestand plazieren›, sagt Mirko Kovac, Leiter des Aerial Robotics Laboratory am Imperial College und des Materials and Technology Center of Robotics an der Empa in Dübendorf. Ist die Flugbahn für den Pfeil ungeeignet, können die Drohnen zudem selbständig an Stämmen und Ästen Halt finden, einem Greifvogel gleich, und die Sensoren direkt anbringen.

Für ihren Dienst im Wald sind die Drohnen mit einer Kamera und einer Startvorrichtung für die Sensorpfeile ausgestattet. Dank Metallen mit Formerinnerungsvermögen lässt sich das Absetzen der Pfeile präzise steuern. Zusätzlich können die Drohnen als mobile Sensoren eingesetzt werden und selbst Daten sammeln, wenn sie sich auf Ästen niederlassen. Bei Flugexperimenten in der Indoor-Flugarena im NEST experimental robot testing space der Empa in Dübendorf und dem Testgelände am Imperial College konnten die Forscher die Fähigkeiten der Drohnen bereits testen.


Links www.empa.ch | www.imperial.ac.uk