Aufforstung mit Drohnen: H-BRS-Projekt Garrulus startet in finale Projektphase

Seit den 1970er-Jahren erinnert der Tag des Waldes am 21. März daran, dass unsere Wälder ein kostbares Gut sind, von dessen Erhalt unsere Zukunft abhängt. Heute, knapp 50 Jahre später, ist das Thema immer noch aktuell. Laut Angaben des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) sind in Deutschland vier von fünf Bäumen krank. Im Kampf gegen den Borkenkäfer mussten viele Baumabschnitte gefällt werden. Die Aufforstung bereits zerstörter Waldgebiete ist jedoch sehr teuer und nur durch erheblichen Zeit- und Personalaufwand realisierbar.

Im Projekt Garrulus arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom UAV Lab der H-BRS daran, diese Arbeit zu vereinfachen. Der fertige Prototyp, eine autonom fliegende Drohne, soll in der Lage sein, das geschädigte Terrain zu vermessen, das Ausmaß der Schäden zu quantifizieren und neues Saatgut an geeigneten Stellen auszubringen.

Messdrohne überfliegt Gebiet eigenständig

„Unsere Messdrohne überfliegt das Gebiet eigenständig und erstellt aus den gewonnenen Daten Karten mit sehr hoher Auflösung. Diese sind die Grundlage für die Entwicklung unserer Modelle des maschinellen Lernens, die das Herzstück unserer Forschung bilden“, sagt Ahmad Drak, Projektmanager an der H-BRS.

Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz soll das System selbst geeignete Orte finden, an denen der Baumsamen größtmögliche Wachstumschancen hat. Um die erforderlichen Informationen darüber zu erhalten, was ein Baum braucht, um optimal zu wachsen, arbeitet das Team mit Expertinnen und Experten zusammen: „Bei allen forstwirtschaftlichen Fragen können wir uns an den Landesbetrieb Wald und Holz NRW wenden, der uns hervorragend unterstützt“, sagt Drak.

Patent für den Aussaatmechanismus

Um die Bepflanzung aus der Luft zu realisieren, haben die Forschenden einen Aussaatmechanismus entwickelt, der an der Drohne befestigt wird. Diese inzwischen patentierte technische Lösung soll nun bei Tests in der Natur weiter verbessert werden. Die dazu nötigen Forschungsreisen, etwa in den Bonner Kottenforst oder ein Waldgebiet in Arnsberg, sind sehr wichtig für das Team: „Wir als Informatiker verbringen die meiste Zeit natürlich am Computer. Die Praxistests in den zerstörten Waldgebieten sind zwar sehr aufwendig, aber hier erleben wir sehr eindrucksvoll, wofür wir täglich arbeiten. Wir wollen unser technisches Knowhow zu nutzen, um Natur zu erhalten“, sagt Drak.

Das Forschungsprojekt Garrulus wird von Forschenden des Instituts für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE) durchgeführt. Es wird vom Ministerium für Landwirtschaft und Verbraucherschutz NRW gefördert.

Pressebild: Praxistest im Kottenforst: Ahmad Drak, Brennan Penfold und Max Johenneken (von links). Foto: Pascal Schröder/H-BRS