Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Informatiker wollen Waldgebiete per Drohne aufforsten

Forscher arbeiten an einer Drohne, die ein 3D-Modell des Waldbodens erstellt und Daten wie Temperatur und Chlorophyllgehalt ergänzt. So weiß man, wo viel Totholz liegt und kann mit der Drohne nachsäen

Der Wald stirbt momentan schneller, als er wieder aufgeforstet werden kann. Ein Forscherteam aus Informatikern der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) setzt hier an und untersucht, ob speziell angefertigte Drohnen einen Beitrag zur Kartierung der Schäden und zur Wiederaufforstung leisten können.

Ziel des Projekts Garrulus unter der Leitung von Professor Asteroth ist es, eine schnelle, zuverlässige und kostengünstige Methode für die Wiederaufforstung geschädigter Waldflächen zu entwickeln. Bis zum Ende des Jahres wollen die Forschenden den Prototypen eines unbemannten Luftfahrzeugs (UAV) bauen, welcher in der Lage ist, das geschädigte Terrain zu vermessen, das Ausmaß der Schäden zu quantifizieren und neues Saatgut an geeigneten Stellen auszubringen. Die eingesetzte Drohne ist dabei mit verschiedenen Sensoren, wie einer Multispektralkamera, einer Thermalkamera und einem Laserscanner ausgestattet.

Maximilian Johenneken ist Experte für Computer Vision und arbeitet im Projekt daran, die so gewonnenen Informationen verwertbar zu machen: „Unser Ziel ist es, ein 3D-Modell des Waldbodens zu erstellen, in dem zum Beispiel auch Informationen zu Temperatur und dem Chlorophyllgehalt der Flora enthalten sind. So können wir aus der Luft sehen, wie hoch der Anteil an Totholz ist und an welchen Stellen wir unsere Samen mit größtmöglichem Erfolg platzieren können“, so der Wissenschaftler.

Die Perspektive aus der Luft – die Drohne fliegt in 40 bis 50 m Höhe über das betroffene Gebiet – bietet dem Forschungsteam dabei einen Überblick, der vom Boden aus nicht zu gewinnen ist. Im Gegensatz zu den Vögeln der namensgebenden Gattung „Garrulus“ – diese graben die Samen als Wintervorrat ein, benötigen jedoch nicht alle davon - wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der Wahl des perfekten Standortes nichts dem Zufall überlassen.

Drohne

Die eingesetzte Drohne ist mit verschiedenen Sensoren, wie einer Multispektralkamera, einer Thermalkamera und einem Laserscanner ausgestattet. (Bildquelle: Brennan Penfold)

Aktuell entwickeln die Informatiker einen Saatmechanismus für die Drohne, der eine Kapsel – ausgestattet mit Saatgut und wichtigen Nährstoffen – präzise am ausgewählten Ort platziert. „Eine Bepflanzung aus der Luft ist ungewöhnlich. Normalerweise werden Setzlinge in der Baumschule angezogen, bevor sie in der Natur eingepflanzt werden. Wir müssen also sicherstellen, dass wir die Samen mit allem ausstatten, was sie benötigen“, so Johenneken. Für die forstwirtschaftliche Betreuung des Projekts arbeiten die Forschenden eng mit den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Zentrums für Wald und Holzwirtschaft in Arnsberg zusammen.

Insgesamt müssen laut BMEL in Deutschland schätzungsweise 277.000 ha Waldfläche aufgeforstet werden. Der Bedarf an positiven Ergebnissen aus dem Projekt „Garrulus“ ist also riesig, weshalb die Arbeit der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit 319.700 € vom Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert wird. Auch die neue Bundesregierung erklärt im Koalitionsvertrag, dass die bodenschonende Waldbearbeitung mit Saatdrohnen in Zukunft besonders gefördert wird.

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